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.

1

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.

2

I1I2

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

3

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.

4

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

5

A

A

A

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:

vR

6

V1

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

V

7

BAB VI

DATA PERCOBAAN

6.1 Data percobaan hukum ohm

6.1.1 Tabel Data Percobaan 1Tegangan V (volt)

Arus mAKeterangan

R = 47 R = 390 R = 220 R = 470 R = 6804 102 12,6 22,4 8 76 102 14,8 27 11,9 88 162 11,9 26,2 16,6 11,210 210 25 45 21 1012 29 55 23 18,5

6.1.2 Tabel Data Percobaan 2Tegangan V

(volt)Arus mA

KeteranganA1 A2 A3

4 1,3 0,9 2,56 3,4 3,25 7 R1 = 3908 4,2 3,8 8,2 R2 = 47010 6,3 5,8 12,5 R3 = 68012 7,2 5,8 13,5

6.1.3 Tabel Data Percobaan 3Tegangan V

(volt)Tegangan (volt)

KeteranganVR1 VR2 VR3

4 1 0,4 2,3 R1 = 826 1,65 0,75 3,5 R2 = 478 2 0,8 4,9 R3 = 22010 2,5 1,2 6,812 2,8 1,5 8

8

6.2 Data Percobaan hukum kirchoff

6.2.1 Tabel Data Percobaan 1Tegangan

(Volt)Tegangan (Volt)

KeteranganV1 V2 VR1 VR2 VR3

4 9 2,3 3,6 6,8 R1 = 1,2kΩ6 9 2,7 4 7,8 R2 = 1,8kΩ8 9 3,1 4,6 8,8 R3 = 3 kΩ10 9 3,6 5,8 8,712 9 4 6,2 11

6.2.2 Tabel Data Percobaan 2 Jika Polaritas V2 dibalikTegangan

(Volt)Tegangan (Volt)

KeteranganV1 V2 VR1 VR2 VR3

9 4 0,8 1,2 2,3 R1 = 1,2kΩ9 6 0,5 0,75 1,45 R2 = 1,8kΩ9 8 0,15 0,2 0,45 R3 = 3 kΩ9 10 0,2 0,4 0,99 12 0,6 2,9 1,9

9

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

0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16

02468101214

Tahanan 82 Ohm

Tegangan

Kuat arus (I)

Te

ga

ng

an

(V

olt

)

10

Tahanan 220

0

2

4

6

8

10

12

14

0 0.02 0.04 0.06

Kuat arus ( I )

Teg

an

gan

(V

0lt

)

Tegangan

Tahanan 390 Ohm

02468101214

0 0.01 0.02 0.03 0.04

Kuat arus ( I )

Teg

ang

an (

Vo

lt)

Tegangan

Tahanan 470 Ohm

0

2

4

6

8

10

12

14

0 0.01 0.02 0.03

Kuat arus ( I )

Te

ga

ng

an

(V

olt

)

Tegangan

11

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 R=V

I 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 R=V

I =

10Volt0 .049 A

=81,6Ω, hasilnya hampir mendekati tahanan yang sebenarnya

82 Ω, perbedaan ini bias disebabkan oleh alat yang tidak akurat dan

pembacaan alat ukur.

Tahanan 680 Ohm

0

2

4

6

8

10

12

14

0 0.005 0.01 0.015 0.02

Kuat arus ( I )

Te

ga

ng

an

(V

olt

)Tegangan

12

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 mAKeterangan

A1 A2 A3

4 3,5 2 5,56 6 3,5 9,5 R1 = 2208 5,5 3 8,5 R2 = 39010 7,5 4,5 12,5 R3 = 68012 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 ADari 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

∑ E=∑ I . R ‘Dalam suatu rangkaian tertutup ,jumlah aljabar penurunan

potensial (∑ I .R )’

13

Contoh tabel 2.2 no.1

Tegangan V (volt)

Tegangan (volt)VR1 VR2 VR3

4 0,65 1,1 2

∑ E=∑ I . R

∑ 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

∑ E=∑ I . R

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 3,2E1 + 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.

14

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

15