KARAKTERISTIK BEBERAPA KOMPONEN ELEKTRONIKA

A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM

1. Tujuan Praktikum:

Mempelajari karakteristik beberapa komponen elektronika berdasarkan hubungan

arus (I) dan tegangan listrik (V).

2. Hari,Tanggal Praktikum:

Selasa, 31 Mei 2011

3. Tempat Praktikum:

Lantai III Laboratorium Fisika Dasar, Fakultas MIPA, Universitas Mataram.

B. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM

1. Alat Praktikum

a. Power supply

b. Multimeter

c. Papan rangkaian

d. Kabel penghubung

e. Penjepit buaya

2. Bahan Praktikum

a. Resistor 4,7 kΩ dan 1kΩ

b. Lampu

c. LED

d. Diode

e. Resistor Variabel

C. LANDASAN TEORI

Sebuah komponen rangkaian yang dibuat mempunyai nilai hambatan yang

spesifik diantara ujung-ujungnya disebut resistor. Resistor individu yang digunakan

dalam rangkaian elektronik seringkali berbentuk silinder yang diameter dan panjangnya

beberapa milimeter, denagan kawat yang keluar dari ujung-ujungnya. Hambatan dapat

ditandai dengan kode standar yang menggunakan tiga atau empat warna di dekat satu

ujungnya. Karakteristik penting lain dari sebuah resistor adalah daya maksimum yang

dapat dipastikan tanpa kerusakan. Untuk sebuah resistor yang menuruti hukum ohm,

sebuah grafik arus sebagai fungsi dari selisih potensial (tegangan) adalah sebuah garis

lurus. Kemiringan garis itu adalah I/R. Jika selisih tanda potensial itu berubah maka tanda

arus yang dihasilkan pun berubah (Young dan Freedman, 2003: 230-231).

Jika kita memakai perbedaan potensial yang sama dianara ujung-ujung dua benda

yang akan dibandingkan, yaitu ujung-ujung tongkat tembaga dan tongkat kayu

yangmemiliki geometri yang serupa maka dihasilkan arus –arus yang sangat

berbeda.Karakteristik pengantar yang menyebabkan hal ini adalah hambatannya (yang

sering dinamakan tahanan) diantara dua titik dengan memakaikan potensial (V) diantara

titik tersebut, dan dengan mengukur arus (I),sehingga mendapatkan persamaan R=V/I.

Sebuah penghantar mengikuti hukum Ohm jika kurva V/I adalah linear, yakni jika R tidak

bergantung pada V dan I. Hubungan R =V/I tetap sebagai definisi umum dari hambatan

sebuah penghantar (Halliday dan Resnick,1984: 187).

Konduktivitas adalah kemampuan untuk mengalirkan arus. Berarti kalau

konduktivitas besar, maka arus pada komponen, misalnya resistor, akan besar. Besarnya

resistivitas ditulis pada resistor dengan memakai lingkaran berwarna sebagai kode warna.

Lingkaran pertama menunjukkan angka pertama dan lingkaran kedua menunjukkan angka

kedua, lingkaran ketiga menunjukkan berapa banyak nol yang harus ditambahkan kepada

dua angka pertama. Lingkaran keempat menunjukkan toleransi dari resistivitas tersebut.

Pada resistor dengan toleransi 1% atau 2% terdapat lima lingkaran warna,tiga lingkaran

pertama sebagai angka, lingkaran keempat sebagai jumlah nol yang harus ditambahkan

(faktor pengalian) dan lingkaran terakhir merupakan kode toleransi (Blocher, 2004: 14).

Diode adalah suatu alat elektronik dengan dua elektroda dan menunjukkan aksi

perbaikan bila digunakan suatu beda potensial tertentu. Arus mengalir satu arah, tetapi

bila beda potensial dibalikkan, arah arus akan menjadi nol atau sangat kecil. Ada 2 jenis

diode, yaitu:

1) Diode semikonduktor ,terdiri dari suatu hubungan p-n tunggal. Arus yang melalui

sambungan bertambah secara eksponensial dengan tegangan dalam arah muka

(fordward direction).

2) Thermionic diode, terdiri dari katode negatif yang dipanaskan. Memancarkan elektron

dalam vacuum dengan anode positif akan menerima elektron jika suatu potensial

positif digunakan. Elektron yang dipancarkan akan membentuk awan yang

mengelilingi katode dan disebut space charge (ruang muatan).

Ada beberapa jenis lain dari diode semikonduktor,yaitu jenis LED (Light Emity Diode),

funnel diode dan zener diode (Besari, 1987: 82).

Diode zener merupakan suatu jenis diode khusus, juga yang bisa mengalirkan arus

kearah sebaliknya.Siat pada diode zener sama dengan siat ada diode biasa. Diode zener

biasanya dipakai pada arus bolak-balik sehingga voltasepada diode ini konstan sebesar

voltase zenernya. Suatu penghantar listrika yang memiliki selisih tahanan yang kecil

atau mempunyai daya hantar yang besar berarti mudah dilalui arus, sedangkan penyekat

atau isolasi adalah suatu bahan yang mempunyai daya hantar yang kecil berarti sukar

dilalui arus (Suryanto, 1996:21-26).

D. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

2. Disusun rangkaian seperti pada gambar berikut:

Sebelumnya resistor variabel dikalibrasi dan dirangkai secara paralel, sedangkan

komponen elektronika, yaitu resistor 4,7 kΩ, dirangkai secara seri dalam rangkaian.

Semua komponen dihubungkan dan power supply dinyalakan.

3. Diamati arus dan tegangan yang melalui rangkaian untuk 5 kali pengamatan, yaitu

dengan V sumber 4 V, 8 V, 12 V, 16 V, dan 20 V. Kemudian hasilnya dicatat dalam

tabel pengamatan.

4. Diganti resistor 4,7 kΩ dengan komponen lain (resistor 1 kΩ,diode, LED, dan lampu)

secara bergantian, kemudian dilakukan langkah-langkah diatas.

5. Digambarkan hubungan I terhadap V dalam bentuk grafik (untuk semua komponen

elektronika).

E. HASIL PENGAMATAN

1. Komponen Elektronika: Resistor (R= 4,7 kΩ)

Pengamatan

Ke-

V

(volt)

I

(ampere)

V sumber

(volt)

1 0,17 1,5 x 10-7 4

2 0,33 1,6 x 10-7 8

3 0,48 1,7 x 10-7 12

4 0,64 1,8 x 10-7 16

5 0,80 1,9 x 10-7 20

2. Komponen Elektronika: Resistor, R=1 kΩ

Pengamatan

Ke-

V

(volt)

I

(ampere)

V sumber

(volt)

1 39,8 x 10-3 1,45 x 10-7 4

2 75 x 10-3 1,60 x 10-7 8

3 111,2 x 10-3 1,67 x 10-7 12

4 144 x 10-3 1,78 x 10-7 16

5 179 x 10-3 1,80 x 10-7 20

3. Komponen Elektronika: Diode

Pengamatan

Ke-

V

(volt)

I

(ampere)

V sumber

(volt)

1 0,06 1,8 x 10-7 4

2 0,06 1,86 x 10-7 8

3 0,06 1,99 x 10-7 12

4 0,06 2,12 x 10-7 16

5 0,06 2,28 x 10-7 20

4. Komponen Elektronika: LED

Pengamatan

Ke-

V

(volt)

I

(ampere)

V sumber

(volt)

1 2,06 1,64 x 10-7 4

2 3,91 1,81 x 10-7 8

3 5,72 1,83 x 10-7 12

4 7,50 1,96 x 10-7 16

5 9,26 2,28 x 10-7 20

5. Komponen Elektronika: Lampu

Pengamatan

Ke-

V

(volt)

I

(ampere)

V sumber

(volt)

1 3 x 10-4 1,23 x 10-7 4

2 7 x 10-4 1,32 x 10-7 8

3 10 x 10-4 2,09 x 10-7 12

4 14 x 10-4 2,21 x 10-7 16

5 18 x 10-4 2,32 x 10-7 20

F. ANALISIS DATA

Grafik hubungan antara V dengan I

1. Komponen Elektronika: Resistor, R=4,7 kΩ

2. Komponen Elektronika: Resistor, R= 1 kΩ

3. Komponen Elektronika: Diode

4. Komponen Elektronika: LED

5. Komponen Elektronika: Lampu

G. PEMBAHASAN

Pada praktikum ini kita akan mempelajari karakteristik ari beberapa komponen

elektronika seperti resistor, diode, LED, dan lampu. Untuk mengetahui karakteristik

masing-masing komponen tersebut, komponen disambungkan dalam suatu rangkaian

tertutup. Arus dan tegangan pada rangkaian diukur menggunakan multimeter, kemudian

dibandingkan. Berdasarkan karakteristik dari masing-maasing komponen, hasil yang

diperoleh seharusnya juga berbeda antara kmponen elektronika yang satu dengan yan

lain.

Komponen elektronika pertama, yaitu resistor yang sudah diketahui nilai

hambatannya (4,7 kΩ dan 1 kΩ). Pada rangkaian digunakan juga resistor variabel,

sehingga arus dan tegangan yang masuk dapat diatur. Resistor merupakan salah satu

komponen elektronika yang dapat mengatur arus yang melewati rangkaian. Karakteristik

penting lainnya dari resistor adalah daya maksimum yang dapat dipastikan tanpa terjadi

kerusakan. Berdasarkan grafik hubungan V dan I, diperoleh nilai V sebanding dengan I

(kurva atau grafik linear). Hal ini berarti hubungan tersebut mengikutihukum Ohm.

Dapat dilihat juga bahwa semakin besar nilai R yang digunakan maka arus yang mengalir

semakin kecil. Hal ini berdasarkan fungsi resistor, yaitu menghambat gerak arus yang

masuk ke dalam rangkaian.

Komponen elektronika kedua yaitu diode. Fungsi diode adalah sebagai penyearah

arus. Diode bersifat semikonduktor, yaitu sifat daya hantarnya antara bahan konduktor

dan isolator. Diode juga bisa menjadi hambatan , tetapi diode menstabilkan arus

rangkaian jka diberikan beda potensial yang berbeda. Dari grafik diperoleh bentuk yang

tegak atau sejajar sumbu Y (arus, I), dalam arti tegangan yang terukur nilinya sama untuk

V sumber yang berbeda. Arus yang terukur pada multimeter semakin meningkat.

Terdapat sedikit penyimpangan terhadap fungsi diode itu sendiri, yang dalam hal ini

kemungkinan kesalahan terjadi pada praktikum sehingga data yang diperoleh tidak valid.

Komponen elektonik terakhir, yaitu LED dan lampu. Paa grafik dapat dilihat

bahwa kurva yang dihasilkan berbentuk linear, artinya arus meningkat seiring

meningkatnya tegangan yang diberikan. Pada percobaan lampu tidak menyala. Hal ini

kemungkinan disebabkan adanya bagian yang rusak pada lampu tersebut.

H. KESIMPULAN DAN SARAN

1. Kesimpulan

a. Setiap komponen elektronika memiliki karakteristik yan berbeda satu sama lain.

b. Resistor berfungsi sebagai penghambat gerak arus yang melewati rangkaian.

c. Nilai resistor dapat diketahui dari warna lingkaran cincin pada resistor tersebut.

Lingkaran warna pertama dan kedua merupakan angka, lingkaran ketiga

menunjukkan faktor pengali dan lingkaran terakhir menunjukkan toleransi.

d. Diode berfungsi sebagai penyearah arus listrik.

e. Secara umum, grafik yang didapatkan berbentuk linear, yang artinya nilai V

sebanding atau berbanding lurus dengan nilai I. Hal ini mengikuti hukum Ohm.

V=I.R

2. Saran

a. Alat dan bahan yang digunakan sebaiknya diperiksa terlebih dahulu.

b. Praktikan harus lebih teliti lagi agar dapat memperoleh data yang lebih valid.

DAFTAR PUSTAKA

Besari, Ismail. 1987. Kamus Fisika. Bandung: Pionir Jaya.

Blocher, Richard. 2004. Dasar Elektronika. Yogyakarta: Andi Press.

Halliday, David dan Robert Resnick. 1984. Fisika Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

Suryanto. 1996. Fisika Teknik. Bandung: PT Aneka Cipta.

Young dan Freedman. 2003. Fisika Universitas Jilid 2. Jakarta: Erlangga.