laporan hukum ohm

HUKUM OHM

A. Tujuan Percobaan

1. Menunjukan cara mengukur tegangan listrik.

2. Menunjukan cara mengukur kuat arus listrik.

3. Menginterpretasikan grafik hubungan beda tegangan dan arus listrik.

4. Menentukan besar hambatan suatu penghantar..

B. Alat dan Bahan

1. Panel hukum ohm,

2. Kabel penghubung

3. Voltmeter DC

4. Amperemeter DC

5. Sumber tegangan (baterai)

C. Dasar Teori

1. Pengertian Hukom Ohm

Pada tahun 1827 seorang ahli fisika jerman. George Simon Ohm menemukan

hubungan antara arus listrik (I) yang mengalir melalui suatu rangkain dengan

tegangan yang dipasang dalam rangkaian (V). Hubungan V dan I tersebut diperoleh

ohm melalui sebuah percobaan dan secara empiris ohm menyatakan hubungan

antara V dan I

Hukum ohm menyatakan bahwa besar arus yang mengalir pada suatu

konduktor, pada suhu tetap sebanding dengan badan potensial antara kedua ujung-

ujung konduktor.

Hukum ohm menyatakan bahwa tegangan pada terminal – terminal material

penghantar berbanding lurus terhadap arus yang mengalir melaui material ini,

secara matematis hal ini dirumuskan sebagai berikut

V = IR

Dimana konstanta proporsionalitas atau kesebandingan R disebut sebagai

resistansi. Satuan untuk resistansi adalah ohm, yaitu V/R dan biasa disingkat huruf

besar omega, Ω

Untuk menghasilkan arus listrik pada rangkaian, dibutuhkan beda potensial.

Satu cara untuk menghasilkan beda potensial ialah dengan baterai. George simon

Laporan Praktikum PLMO|Hukum OHM |copyright@dedysimarmata

ohm (1797-1854) menentukan dengan eksperimen bahwa arus pada kawat logam

sebanding dengan beda potensial V yang diberikan ke ujung – ujungnya. Sebagai

contoh, jika kita menghubungkan kawat ke baterai 6v, aliran akan dua kali lipat

dibandingkan ke baterai 3v

2. Hukum Kirchoff

2.1. Hukum Kirchoff I

Bunyi hukum Kirchoff I “pada setiap cabang, jumlah arus yang memasuki

cabang sama dengan jumlah arus ynag meninggalkan cabang tersebut”

I tot=I 1+¿ I 2+¿ I 3

Di pertengahan abad 19 gustav Robert Kirchoff (1824-1887) menemukan

cara menentukan arus listrik pada rangkain bercabang yang kemudian dikenal

dengan hukum kirchoff. Hukum ini berbunyi “jumlah arus yang masuk dalam titik

percabangan sama dengan jumlah arus yang keuar dari titik percabangan”. Yang

kemudian dikenal sebagai hukum kirchoff I (purnomo, 2011)

Secara matematis dinyatakan :

I masuk=I keluar atau∑ I masuk= ∑ I keluar


II 1

I 2

I 3

2.2. Hukum Kirchoff II

Adalah hukum kekentalan energi yang diterapkan dalam suatu rangkain

tertutup. Hukum ini menyatakan bahwa jumlah aljabar dari GGL (gaya gerak

listrik) sumber beda potensial dalam sebuah rangakaian tertutup (100p) sama

dengan nol. Secara matematis, hukum kirchoff II ini dirumuskan dengan persamaan

∑E + ∑V = 0

Dimana V adalah beda potensial komponen – komponen dalam rangkaian

(kecuali sumber ggl) dan F adalah GGL sumber. Hukum kirchoff II dipakai

untuk menentukan kuat arus yang mengalir pada rangkaian bercabang dalam

keadaan tertutup (sakalar dalam keadaan tertutup)

Hukum kirchoff II berbunyi “ dalam rangkaian tertutup jumlah aljabar (E)

dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol ”. maksud dari jumlah penurunan

potensial sama dengan nol adalah tidak ada energi listrik yang hilang dalam

rangkain tersebeut, atau dalam arti semua energi listrik bisa digunakan atau diserap

3. Rangkaian Seri

Rangkaian seri listrik adalah rangkaian listrik, dimana input suatu

komponen berasal dari output komponen lainnya. Hal inilah yang menyebabkan

rangkaian lisrik dapat menghemat biaya (digunakan sedikit kabel penghubung).

Selain memiliki kelebihan rangkain listrik seri juga mempunyai kelemahan, yaitu

jika salah satu komponen dicabut atau rusak maka komponen yang lainya tidak

dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Misal, jika salah satu lampu dicabut atau

rusak maka lampu yang lainya akan ikut padam.

Apabila beberapa resistansi dihubungkan secara seri, resistansi total dalam

rangkaian adalah


Rx = Rı + R2 + R₃

Rangkaian seri adalah rangkain yang arusnya mengalir hanya pada satu

jalur. Dalam rangkaian seri, arus I akan sama dalam semua bagian rangkaian

tersebut. Hukum ohm dapat diterapkan untuk keseluruhan rangkaian seri atau untuk

bagian – bagianya rangkainya secara sendiri – sendiri

Jika resistor – resistor itu paralel, maka arus yang melalui resistor tidak

sama. Tetapi selisih potensial diantara terminal – terminal setiap resistor harus

sama dan sebanding dengan V. Umumnya arus yang melalui resistor berbeda

karena muatan terakumulasi atau terkuras ke luar dari titik a, maka arus total I❑

harus sama dengan jumlah ketiga arus dalam resistor.

IV ab

= I

R1 +

IR2

+ I

R3

Resistor – resistor paralel ditambahkan secara terbalik karena arus dalam setiap

resistor sebanding dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan hambatan.

(Rangkaian paralel adalah rangkaian listrik yang di susun secara bederet (paralel).

Lampu yang dipasang dirumah umumnya merupakan rangkaian paralel.

D. Langkah Kerja

1. Skema Rangkaian


(Gambar Rangkain Seri Resistor)

2. Langkah Percobaan

Habatan Tetap ( R tetap)

a. Susun rangkaian seperti gambar diatas.


Sumber tegangan

Saklar

Amperemeter

Hambatan Voltmeter

Hambatan Variabel

Voltmeter

Amperemeter

R

PS

off

on

Baterai 3 Volt

b. Tentukan besarnya hambatan R

c. Saklar S ditutup (on) , kemudian baca besarnya arus (I) pada

amperemeter besarnya beda tegangan (V) pada voltmeter.

d. Ulangi percobaan pada R tetap dengan mengatur (memutar) potensio

(P), sehingga besar arus dan beda tegangan yang terbaca akan berbeda.

e. Ulangi langkah percobaan b s.d d untuk R yang lain.

Arus Tetap ( I tetap)

a. Susun rangkaian seperti gambar diatas.

b. Tentukan besarnya hambatan R

c. Saklar S ditutup (on) , kemudian potensio (P) sehingga menunjuka arus

(I) tertentu, catat besarmhambatan R dan arus I.

d. Geser kabel untuk perubahan R sehingga menunjuk R yang lain,

kemudian atur potensio sampai ampere meter menunjuk besar arus

seperti semula (arus tetap).

e. Ulangi langkah b s.d d untuk I yang lain.

E. Data Percobaan.

1. Kuat Arus Tetap

No

I= 20 mA I= 25 mA I = 30 mA I= 35 mA I= 40 mA

R

(ohm

)

V

(volt)

R

(ohm)

V

(volt

)

R

(ohm)

V

(volt)

R

(ohm

)

V

(volt)

R

(ohm)

V

(volt)

1 10 0,2 10 0,2 10 0,3 10 0,4 10 0,4

2 20 0,4 20 0,5 20 0,6 20 0,7 20 0,8

3 30 0,6 30 0,8 30 0,9 30 1,1 30 1,2

4 40 0,8 40 1,0 40 1,2 40 1,4 40 1,6

5 50 1,0 50 1,3 50 1,5 50 1,7 50 2,0


2. Hambatan Tetap

No

R = 10 R = 20 R = 30 R = 40 R = 50

I

(mA)

V

(volt)

I

(mA)

V

(volt)

I

(mA)

V

(volt)

I

(mA)

V

(volt)

I

(mA)

V

(volt)

1 20 0,2 20 0,4 20 0,6 20 0,8 20 1,0

2 25 0,2 25 0,5 25 0,8 25 1,0 25 1,3

3 30 0,3 30 0,6 30 0,9 30 1,2 30 1,3

4 35 0,4 35 0,7 35 1,1 35 1,4 35 1,8

5 40 0,4 40 0,9 40 1,2 40 1,6 40 2,0

F. Analisis Data

1. Grafik hubungan kuat arus dengan tegangan

Arus Tetap

I V1 V2 V3 V4 V5

20 0,2 0,4 0,6 0,8 1,025 0,2 0,5 0,8 1,0 1,330 0,3 0,6 0,9 1,2 1,535 0,4 0,7 1,1 1,4 1,740 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0


a. Grafik hubungan kuat arus dengan tegangan untuk R1

15 20 25 30 35 40 450

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

f(x) = 0.012 x − 0.06R² = 0.9

Hubungan V dengan I

Kuat arus (mA)

tega

ngan

(vol

t)

b. Grafik hubungan kuat arus dengan tegangan untuk R2

15 20 25 30 35 40 450

0.10.20.30.40.50.60.70.80.9

f(x) = 0.02 xR² = 1

Hubungan I dengan V

Kuat arus (mA)

tega

ngan

(vol

t)


c. Grafik hubungan kuat arus dengan tegangan untuk R3

15 20 25 30 35 40 450

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

f(x) = 0.03 x + 0.02R² = 0.986842105263158

kuat arus (mA)

Tega

ngan

(vol

t)

d. Grafik hubungan kuat arus dengan tegangan untuk R4

15 20 25 30 35 40 450

0.20.40.60.8

11.21.41.61.8

f(x) = 0.04 xR² = 1

Hubungan v dengan I

kuat arus (mA)

Tega

ngan

(vol

t)

e. Grafik hubungan kuat arus dengan tegangan untuk R5

15 20 25 30 35 40 450

0.5

1

1.5

2

2.5

Hubungan I dengan V

Tegangan (volt)

Kuat

Aru

s (m

A)


Hambatan Tetap

I V1 V2 V3 V4 V5

20 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

25 0,2 0,5 0,8 1,0 1,3

30 0,3 0,6 0,9 1,2 1,3

35 0,4 0,7 1,1 1,4 1,8

40 0,4 0,9 1,2 1,6 2,0

a. Grafik hubungan kuat arus dengan tegangan untuk R1

15 20 25 30 35 40 450

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

Hubungan I dengan V

Tegangan (volt)

Kuat

Aru

s (m

A)


b. Grafik hubungan kuat arus dengan tegangan untuk R2

15 20 25 30 35 40 450

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

f(x) = 0.03 x + 0.02R² = 0.986842105263158

kuat arus (mA)

Tega

ngan

(vol

t)

c. Grafik hubungan kuat arus dengan tegangan untuk R3

15 20 25 30 35 40 450

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

f(x) = 0.03 x + 0.02R² = 0.986842105263158

kuat arus (mA)

Tega

ngan

(vol

t)

d. Grafik hubungan kuat arus dengan tegangan untuk R4

15 20 25 30 35 40 450

0.20.40.60.8

11.21.41.61.8

f(x) = 0.04 xR² = 1

Hubungan v dengan I

kuat arus (mA)

Tega

ngan

(vol

t)


e. Grafik hubungan kuat arus dengan tegangan untuk R5

15 20 25 30 35 40 450

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

Hubungan I dengan V

Tegangan (volt)

Kuat

Aru

s (m

A)

2. Nilai hambatan berdasarkan grafik diatas.

Gradien persamaan garis

mn=∆ x∆ y

m=m1+m2…+mn

n

∆ m=|m−m1|+¿m−m2 …+¿m−mn∨¿n

¿

Nilai hambatan dari gradien

R= 1m

∆ R= 1

m2∆ m

Kuat Arus Tetap

m1 m2 m ∆ m R ∆ R

R1 0,1 0 0,05 0,05 20 20

R2 0,1 0,1 0,1 5,55112E-17 10 5,5511E-15

R3 0,1 0,1 0,1 5,55112E-17 10 5,5511E-15

R4 0,2 0,2 0,2 1,11022E-16 5 2,7756E-15

R5 0,2 0,3 0,25 0,05 4 0,8


Hambatan Tetap

m1 m2 m ∆ m R ∆ R

R1 0,1 0 0,05 0,05 20 20

R2 0,1 0,2 0,15 0,05 6,666667 2,22222222

R3 0,1 0,1 0,1 5,55112E-17 10 5,5511E-15

R4 0,2 0,2 0,2 1,11022E-16 5 2,7756E-15

R5 0 0,2 0,1 0,1 10 10

3. Nilai hambatan R melalui perhitungan

a. Kuat Arus Tetap

Persamaan umum untuk nilai hambatan

R=VI

V=V 1+V 2+V 3+V 4+V 5

5

∆ V =√ Σ(V i−V )5(5−1)

untuk ∆I merupakan ketidakpastian pengukuran yang nilainya 0,005

Δ R=|δRδV ||ΔV|+|δR

δI ||Δ I|

Δ R=|1I||(ΔV )|❑+| V

2 I 2||( ΔI )|

No V ∆V I ∆I R ∆R

1 0,6 3,332E-09 20 0,005 30,000 3,75017E-062 0,76 0 25 0,005 30,400 0,000003043 0,9 0,1 30 0,005 30,000 0,0033358334 1,06 3,332E-09 35 0,005 30,286 2,16336E-065

1,24,71216E-

0940 0,005 30,000

1,87512E-06


G. Pembahasan

Dari percobaan hukum omh yang dilakukan perubahan beda potensial akan

diikuti perubahan arus secara linear jika hambatan yang digunakan adalah tetap

Berdasarkan grafik rangkaian seri dan pararel diperoleh bahwa kuat arus (I)

sebanding tegangan (V) dimana grafiknya garis lurus condong ke atas dan melalui

titik asal 0 (0,1). Hambatan listrik suatu penghantar dapat disusun secara seri atau

paralel.

Hambatan suatu penghantar bergantung pada karateristik atau sifat-sifat

penghantar sendiri, diantaranya hambatan jenisnya, panjang penghantar, luas

penampang penghantar. Kuat arus dalam rangkaian adalah sebanding dengan

tegangan yang diberikan dan berbanding terbalik dengan hambatannya.

Perhitungan Pengukuran Grafik

R1

30,000± 3,75017E-06 10±0,520± 20

R2

30,400 ±0,00000304 20±0,510 ±5,5511E-15

R3

30,000 ±0,003335833 30± 0,510 ±5,5511E-15

R4

30,286 ±2,16336E-06 40±0,55 ±2,22222222

R5 30,000 ±1,87512E-06 50±0,5 4 ±10

Data percobaan diataskurang baik, karena ada beberapa data yang

ketidakpastiannya sangat besar. Ketidakvalidan data itu dapat diakibatkan oleh

beberapa faktor, diantaranya ;

1. Ketidaktelitian praktikan dalam pengambilan data

2. Alat yang belum dikalibrasi, dan

3. Faktor dari lingkungan berupa medan magnet dan flukstuasi arus PLN.


H. KESIMPULAN

1. Perubahan beda potensial akan diikuti perubahan arus secara linear jika

hambatan yang digunakan adalah tetap

2. Berdasarkan grafik rangkaian seri dan pararel diperoleh bahwa kuat arus (I)

sebanding tegangan (V) dimana grafiknya garis lurus condong ke atas dan

melalui titik asal 0 (0,1).

3. Hambatan listrik suatu penghantar dapat disusun secara seri atau paralel.

4. Hambatan suatu penghantar bergantung pada karateristik atau sifat-sifat

penghantar sendiri, diantaranya hambatan jenisnya, panjang penghantar, luas

penampang penghantar.

5. Kuat arus dalam rangkaian adalah sebanding dengan tegangan yang diberikan

dan berbanding terbalik dengan hambatannya.

6. Hambatan yang diperoleh

Perhitungan Pengukuran Grafik

R1

30,000± 3,75017E-06 10±0,520± 20

R2

30,400 ±0,00000304 20±0,510 ±5,5511E-15

R3

30,000 ±0,003335833 30± 0,510 ±5,5511E-15

R4

30,286 ±2,16336E-06 40±0,55 ±2,22222222

R5 30,000 ±1,87512E-06 50±0,5 4 ±10

7. Ketidakvalidan data itu dapat diakibatkan oleh beberapa faktor, diantaranya ;

Ketidaktelitian praktikan dalam pengambilan data

Alat yang belum dikalibrasi, dan

Faktor dari lingkungan berupa medan magnet dan flukstuasi arus PLN.


I. Daftar Pustaka

Giancoli, D.C.; Physics for Scientists &Engeeners, Third Edition, PrenticHall,

NJ, 2000.

Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended

Edition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.

Tipler, P.A.,1998, FisikauntukSainsdanTeknik-Jilid II (terjemahan), Jakarta :

PenebitErlangga


laporan hukum ohm

Documents