hukum ohm dikemukakan oleh seorang fisikawan dari jerman

21
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Dengan semakin canggihnya kemajuan teknologi maka tingkat penguasaan ilmu pengetahuan semakin berkembang pula untuk menciptakan manusia yang memiliki SDM yang baik maka kita harus memberikan pendidikan, pelatihan baik secara formal maupun non formal. Khusus pada perguruan tinggi yaitu Politeknik Negeri Padang mendidik mahasiswanya untuk menjadi para peneliti dan pemikir, maka dilakukanlah praktek labor listrik. Di sini setiap mahasiswa akan dididik untuk bisa mengoperasikan alat, mesin sekaligus melakukan penganalisaan dari praktek yang dilakukan. Dalam praktek hukum ohm dan hukum kirchof yang mana membuktikan kebenaran hubunngan antara tegangan, arus dan tahanan pada rangkaian dan membuktikan hukum ohm dengan percobaan. Dari praktek yang telah dilakukan di labor listrik dapat mengaplikasikan ilmu yang diperoleh sebagai modal untuk dapat memasuki dunia kerja dan juga dapat melakukan pengaplikasian dari ilmu yang di peroleh dari praktek yang dilakukan dapat juga diaplikasikan dalam peralatan listrik yang ada di rumah, sehingga dapat memberikan modal untuk membuka usaha jika telah tamat dari politeknik nantinya. 2 BAB II TUJUAN PRAKTEK 2.1 Tujuan hukum ohm Selesai melaksanakan percobaan pratikum ini diharapkan dapat : a. Membuktikan kebenaran hukum ohm dengan percobaan. b. Menganalisa hubungan antara tegangan dan arus listrik pada suatu tahanan tertentu. c. Menganalisa hubungan antara arus dan tahanan pada tegangan tertentu. d. Menggambarkan grafik tegangan fungsi arus pada lima buah tahanan yang berbeda. 2.2 Tujuan hukum Kirchhoff a. Membuktikan kebenaran hukum Kirchoff dengan percobaan. b. Menentukan harga arus yang mengalir pada suatu cabang yang lain yang diketahui harganya. c. Membuktikan kebenaran hukum kirchoff II dengan percobaan.

Upload: maya-elvisa

Post on 26-Oct-2015

72 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Dengan semakin canggihnya kemajuan teknologi maka tingkat penguasaan ilmu pengetahuan semakin berkembang pula untuk menciptakan manusia yang memiliki SDM yang baik maka kita harus memberikan pendidikan, pelatihan baik secara formal maupun non formal. Khusus pada perguruan tinggi yaitu Politeknik Negeri Padang mendidik mahasiswanya untuk menjadi para peneliti dan pemikir, maka dilakukanlah praktek labor listrik. Di sini setiap mahasiswa akan dididik untuk bisa mengoperasikan alat, mesin sekaligus melakukan penganalisaan dari praktek yang dilakukan. Dalam praktek hukum ohm dan hukum kirchof yang mana membuktikan kebenaran hubunngan antara tegangan, arus dan tahanan pada rangkaian dan membuktikan hukum ohm dengan percobaan. Dari praktek yang telah dilakukan di labor listrik dapat mengaplikasikan ilmu yang diperoleh sebagai modal untuk dapat memasuki dunia kerja dan juga dapat melakukan pengaplikasian dari ilmu yang di peroleh dari praktek yang dilakukan dapat juga diaplikasikan dalam peralatan listrik yang ada di rumah, sehingga dapat memberikan modal untuk membuka usaha jika telah tamat dari politeknik nantinya. 2 BAB II TUJUAN PRAKTEK 2.1 Tujuan hukum ohm Selesai melaksanakan percobaan pratikum ini diharapkan dapat : a. Membuktikan kebenaran hukum ohm dengan percobaan. b. Menganalisa hubungan antara tegangan dan arus listrik pada suatu tahanan tertentu. c. Menganalisa hubungan antara arus dan tahanan pada tegangan tertentu. d. Menggambarkan grafik tegangan fungsi arus pada lima buah tahanan yang berbeda. 2.2 Tujuan hukum Kirchhoff a. Membuktikan kebenaran hukum Kirchoff dengan percobaan. b. Menentukan harga arus yang mengalir pada suatu cabang yang lain yang diketahui harganya. c. Membuktikan kebenaran hukum kirchoff II dengan percobaan.

3 I1 I2 I3 I4 I5 BAB III LANDASAN TEORI 3.1 Hukum Ohm Ohm adalah suatu satuan tahanan listrik yang sering ditulis dengan simbol Ω. Dalam suatu rangkaian listrik, hukum ohm menyatakan hubngan antara tegangan, arus dan tahanan yang dirumuskan sebagai berikut: V = I . R Maka : R = V I Dimana: R = Resistansi/ tahanan (Ω) V = Tegangan yang diberikan pada tahanan (Volt) I = Arus yang mengalir pada resistor (Amper) 3.2 Hukum kirchhoff Hukum kirchoff ada dua yaitu Hukum kirchoff I yang membahas tentang arus listrik, dan Hukum Kirchoff II tentang tegangan listrik. Hukum Kirchoff I menyatakan bahwa jumlah aljabar arus yang menuju kesatu titik cabang adalah nol ( ∑1 = 0 ). Dalam perjanjian arus yang arahnya masuk kesuatu titik diberi tanda positif, sedangkan yang keluar diberi tanda negatif. I1 + I2 + I3 + I4 + I5 = 0 4 Hukum kirchoff II menyatakan bahwa jumlah aljabar tegangan pada suatu ranmgkaian tertutup adalah nol. Dalam menggunakan hukum Kirchoff II ini kita akan diberikan tanda polaritas pada tahanan dalam arah datangnya arus. R1 V1 R3 V3 V1 + V2 + V3 + V4 + V5 = 0 R2 Hukum Kirchoff ini dalm pemakaiannya digunakan pada analisa rangkaian listrik, analisa rangkaian elektronika, perencanaan instalasi dan sebagainya.

5 BAB IV ALAT YANG DI GUNAKAN 4.1 Alat Yang Digunakan : 4.1.1 Hukum Ohm - Sumber tagangan DC : Accu 12 V - Tahanan (Ω) / 5 watt : 47, 100, 220, 470, 680 - Voltmeter DC : 1 buah - Papan percobaan - Ampermeter DC : 1 buah - Kabel penghubung 4.1.2 Hukum Kirchoof - Sumber tegangan DC : Accu 12 V ; baterai 9 Volt - Tahanan Ω / 5 watt : 82, 100, 150, 1 K2, 1 K8, 3 K3 - Voltmeter DC : 3 buah - Papan percobaan - Kabel penghubung 6 BAB V LANGKAH PERCOBAAN

5.1 Langkah kerja 5.1.1 Hukum Ohm a. Telitilah semua peralatan sebelum digunakan. b. Buatlah rangkaian seperti gambar 5.1 Perhatian: Setiap penggantian R, saklar S harus di offkan. c. lakukan pengamatan sesuai dengan gambar 6.1.1 5.1.2 Hukum Kirchoff II a. Buat rangkaian seperti gambar berikut R1 R2 R3 b. Lakukan pengamatan sesuai dengan tabel 6.1.2. c. Ubahlah rangkaian diatas menjadi seperti gambar berikut: v R A A A 7 R1 R2 R3 d. Lakukan pengamatan sesuai dengan tabel 6.1.3 e. Buatlah rangkaian seperti gambar 5.3 R1 R2 R3 f. Lakukan pengamatan sesuai dengan tabel 6.2.1 dan tabel 6.2.2

V1 V V A V1 V1 V 8 BAB VI DATA PERCOBAAN 6.1 Data percobaan hukum ohm 6.1.1 Tabel Data Percobaan 1 Tegangan V (volt) Arus mA Keterangan R = 47 R = 390 R = 220 R = 470 R = 680 4 102 12,6 22,4 8 7 6 102 14,8 27 11,9 8 8 162 11,9 26,2 16,6 11,2 10 210 25 45 21 10 12 29 55 23 18,5 6.1.2 Tabel Data Percobaan 2 Tegangan V (volt) Arus mA Keterangan A1 A2 A3 4 1,3 0,9 2,5 6 3,4 3,25 7 R1 = 390 8 4,2 3,8 8,2 R2 = 470 10 6,3 5,8 12,5 R3 = 680 12 7,2 5,8 13,5 6.1.3 Tabel Data Percobaan 3 Tegangan V (volt)

Tegangan (volt) Keterangan VR1 VR2 VR3 4 1 0,4 2,3 R1 = 82 6 1,65 0,75 3,5 R2 = 47 8 2 0,8 4,9 R3 = 220 10 2,5 1,2 6,8 12 2,8 1,5 8 9 6.2 Data Percobaan hukum kirchoff 6.2.1 Tabel Data Percobaan 1 Tegangan (Volt) Tegangan (Volt) Keterangan V1 V2 VR1 VR2 VR3 4 9 2,3 3,6 6,8 R1 = 1,2kΩ 6 9 2,7 4 7,8 R2 = 1,8kΩ 8 9 3,1 4,6 8,8 R3 = 3 kΩ 10 9 3,6 5,8 8,7 12 9 4 6,2 11 6.2.2 Tabel Data Percobaan 2 Jika Polaritas V2 dibalik Tegangan (Volt) Tegangan (Volt) Keterangan V1 V2 VR1 VR2 VR3 9 4 0,8 1,2 2,3 R1 = 1,2kΩ 9 6 0,5 0,75 1,45 R2 = 1,8kΩ 9 8 0,15 0,2 0,45 R3 = 3 kΩ 9 10 0,2 0,4 0,9 9 12 0,6 2,9 1,9 10 BAB VIII PERTANYAAN DAN TUGAS a) Gambarkan grafik tegangan fungsi arus dari data percobaan. b) Jelaskan hubungan antara tegangan dan arus listrik pada tahanan yang konstan? c) Jelaskan perbandingan antara arus listrik dan tahanan pada tegangan konstan? d) Bandingkan hasil percobaan dengan teori. e) Jelaskn maksud percobaan pada a. Gambar 2.1 b. Gambar 2.2 c. Gambar 2.3 f) Sesuaikan percobaan-percobaan yang telah saudara lakukan dengan teori? Jelaskan.

g) Mengapa ketika baterai V2 dibalik polaritasnya menyebabkan perubahannya penunjukan tegangan pada setiap tahanan? Jawaban: a. Grafik hubungan antara tegangan dan arus dari data percobaan 024681012140 0.05 0.1 0.15 0.2Tegangan (Volt) Kuat arus (I) Tahanan 82 Ohm Tegangan 11 Tahanan 220024

681012140 0.02 0.04 0.06Kuat arus ( I )Tegangan (V0lt)Tegangan Tahanan 390 Ohm024681012140 0.01 0.02 0.03 0.04Kuat arus ( I )Tegangan (Volt)Tegangan Tahanan 470 Ohm024681012140 0.01 0.02 0.03Kuat arus ( I )Tegangan (Volt)Tegangan 12 b. Hubungan antara tegangan dan arus listrik pada tahanan konstan Dapat kita lihat dari tabel hasil percobaan dan grafik diatas yang terjadi pada tahanan R = 390 Ω dimana hubungannya tegak lurus, semakin besar tegangan maka kuat arus yang dihasilkan juga semakin tinggi/besar pada tahanan konstan. c. Hubungan antara arus listrik dan tahanan pada tegangan konstan. Semakin besar tahanan maka kuat arus yang mengalir semakin kecil

dalam tegangan konstan dapat dilihat dari tabel. d. Berdasarkan teori dari hukum ohm dimana tahanan dipengaruhi oleh tegangan ( V ) dan kuat arus ( I ) atau IVR terbukti dengan hasil percobaan, salah satunya contoh tahanan 82 Ω. Dengan menggunakan rumus tahanan dari hasil kuat arus 49 mA = 0,049 A yang di dapat pada tegangan 10 Volt maka tahanan yang terjadi adalah IVR = 6 , 81049 . 010AVoltΩ, hasilnya hampir mendekati tahanan yang sebenarnya 82 Ω, perbedaan ini bias disebabkan oleh alat yang tidak akurat dan pembacaan alat ukur. Tahanan 680 Ohm024681012140 0.005 0.01 0.015 0.02Kuat arus ( I )Tegangan (Volt)Tegangan 13 Hukum Kirchoff e. Maksud percobaan Percobaan Gambar 2.1, untuk membuktikan bahwa arus yang masuk sama dengan arus yang keluar. Percobaan Gambar2.2 menghitung tegangan pada masing-masing tahanan dan membuktikan kebenaran Hukum kirchoff II Percobaan gambar 2.3 menghitung tegangan pada masing-masing tahanan dimana diberi 2 buah sumber tegangan yang berbeda pada V1 dan V2 konstan membuktikan Hukum kirchoff II. - Imasuk = Ikeluar Pembuktian Hukum Kirchoff I Tegangan V (volt) Arus mA Keterangan A1 A2 A3 4 3,5 2 5,5

6 6 3,5 9,5 R1 = 220 8 5,5 3 8,5 R2 = 390 10 7,5 4,5 12,5 R3 = 680 12 9 5 14 Dari tabel diatas dapat terlihat dimana kuat arus yang mengalir pada suatu rangkaian dengan sumber tegangan yang sama maka besaran kuat arus yang keluar juga sama Contoh 1. I1 + I2( Imasuk ) = I3 ( I keluar ) 3,5 A + 2 A = 5,5 A Dari hasil tersebut berlaku Hukum Kirchoff I bahwa “ Kuat arus yang mengalir dalam suatu titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang itu. I1 + I2 ( I masuk ) – I3 ( Ikeluar ) = 0 - Pada percobaan 2.2 dan 2.3 membuktikan kebenaran hukum Kirchoff II dimana R I E . ‘Dalam suatu rangkaian tertutup ,jumlah aljabar penurunan potensial ( R I. )’ 14 Contoh tabel 2.2 no.1 Tegangan V (volt) Tegangan (volt) VR1 VR2 VR3 4 0,65 1,1 2 R I E . E VR1 + VR2 + VR3 4 V = 0,65 + 1,1 + 2 Hasil pengukuran agak berbeda hal ini disebabkan oleh kesalahan pembacaan alat ukur dan penglihatan, dengan percobaan tersebut pernyataan Hukum Kirchoff II benar. - Pada percobaan 2.3 a juga melakukan pembuktian hukum kirchoff II R I E . E1 + E2 = VR1 + VR2 + VR3 Contoh tabel 2.3a no.1 Tegangan (Volt) Tegangan (Volt) V1 V2 VR1 VR2 VR3 4 9 0,75 9,2 3,2

E1 + E2 = VR1 + VR2 + VR3 V1 + V2 = VR1 + VR2 + VR3s 4 V+ 9 V = 0,75 V + 9,2 V + 3,2 V 13V = 13,15 V Terjadi perbedaan 0,15 V pada hasil percobaan dengan teori,hal ini bisa disebabkan karena pembacaan alat ukur yang tidak akurat atau sambungan rangkaian yang tidak bagus lagi. Berdasarkan hasil dari pernyatan Hukum Kirchoff II dari hasil praktek ini terbukti. 15 g. Pada percobaan 2.3 dengan membalik keadaan polaritas atau kutup maka penandaan arah kutup sangat penting antara positif dan negatif dalam perhitungan hukum kirchoff II dengan ketentuan E > 0 bila loop bergerak dari kutup negatif ke kutup positif dan E< 0 bila loop bergerak dari kutup positif ke kutup negatif. E1 + E2 = VR1 + VR2 + VR3 V1 + V2 = VR1 + VR2 + VR3 - 4 V + 9 V = 0,3V + 4 V + 1,2 V 5 V = 5,5 V ( terbukti ) Dengan merubah arah kutup maka aturan hukum kirchoff II harus digunakan dengan membedakan arah positif dan negatif

ACCU 12 VO