LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

MODUL 6 – Pengukuran Tegangan, Arus, dan Hambatan Listrik

Nama : Anastasia Virginia

NIM : 1401010030

Kawan Kerja : 1. Amelia Adinda

2. Angelina Rianti

Program Studi : Nutrition and Food Technology

Tanggal Praktek : 21 Oktober 2014

Surya University

2014

I. TUJUAN PRAKTIKUM

1. Mencari tegangan pada arus DC

2. Mencari arus listrik pada arus DC

3. Mengukur hambatan resistor

4. Mengukur hambatan sebuah filament tungsten / lampu

5. Mencari karakteristik diode

6. Mencari tegangan pada arus AC

7. Mencari tegangan pada arus AC dan DC saat hambatan restistor diubah - ubah

II. ALAT – BAHAN & PRINSIP PENGUKURAN

1. Alat – bahan

Catu daya

Resistor

Lampu – lampu

Dioda

Multimeter analog

Pencapit buaya

Kabel penghubung

2. Prinsip Pengukuran

Arus listrik AC atau alternating current, merupakan listrik yang besarnya dan

arah arusnya selalu berubah-ubah dan bolak-balik. Arus listrik AC akan membentuk

suatu gelombang yang dinamakan dengan gelombang sinus atau lebih lengkapnya

sinusoida. Listrik arus bolak-balik dihasilkan oleh sumber pembangkit tegangan

listrik yang terdapat pada pusat-pusat pembangkit tenaga listrik. Contoh

pemanfaatan energi listrik AC adalah: mesin cuci, lampu, pendingin ruangan,

kompor listrik, dan lain lain.

Arus listrik DC atau direct current merupakan arus listrik searah. Pada awalnya

aliran arus pada listrik DC dikatakan mengalir dari ujung positif menuju ujung

negatif. Namun semakin lama, pengamatan-pengamatan yang dilakukan oleh para

ahli menunjukkan bahwa pada arus searah merupakan arus yang alirannya dari

negatif (elektron) menuju kutub positif. Aliran-aliran ini menyebabkan timbulnya

lubang-lubang bermuatan positif yang terlihat mengalir dari positif ke negatif.

Listrik DC biasanya digunakan untuk perangkat elektronika seperti baterai, accu,

laptop, tv, dan lain lain.

Untuk mengukur arus, tegangan, hambatan yang terdapat pada aliran arus AC

dan DC dapat digunakan multimeter analog. Disebut multimeter karena dapat

mengukur hambatan, tegangan, dan arus dalam satu alat yang sama dan hanya

mengubah jarum pemutar yang ada pada multimeter sesuai dengan kebutuhan.

Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir

melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial yang

diterapkan kepadanya. Sebuah benda penghantar dikatakan mematuhi hukum Ohm

apabila nilai resistansinya tidak bergantung terhadap besar dan polaritas beda

potensial yang dikenakan kepadanya. Walaupun pernyataan ini tidak selalu berlaku

untuk semua jenis penghantar, namun istilah "hukum" tetap digunakan dengan

alasan sejarah.

Secara matematis hukum Ohm diekspresikan dengan persamaan

Dimana V adalah tegangan listrik (Volt), I adalah arus listrik (Ampere), dan R

adalah hambatan listrik (ohm).

Lalu dioda adalah komponen aktif yang memiliki dua kutub dan bersifat

semikonduktor. Dioda juga bisa dialiri arus listrik ke satu arah dan menghambat

arus dari arah sebaliknya. Dioda sebenarnya tidak memiliki karakter yang sempurna,

melainkan memiliki karakter yang berhubungan dengan arus dan tegangan komplek

yang tidak linier dan seringkali tergantung pada teknologi yang digunakan serta

parameter penggunaannya.

3. Cara Kerja

Percobaan 1

- Merangkai alat sesuai dengan gambar

- Menggunakan hambatan sebesar 50 ohm dan tegangan sebesar 2, 4, 6, 8, 10

volt.

- Set multi meter ke arah VDC lalu hitung tegangan yang tercatat dengan

rumus

- Menghitung tegangan 2 kali dengan menggunakan skala yang berbeda

- Mengulangi percobaan dengan menggunakan hambatan 500 ohm

Percobaan 2

- Merangkai alat sesuai dengan gambar

- Menggunakan hambatan sebesar 50 ohm dan tegangan sebesar 2, 4, 6, 8, 10

volt.

- Menghitung arus yang tercatat pada multimeter dengan rumus

- Mengulangi percobaan dengan menggunakan hambatan 500 ohm.

Percobaan 3

- Menghubungkan hambatan sebesar 50 ohm dengan multimeter

- Memastikan skala berada pada angka 0 sebelum memulai pngukuran

- Menghitung besar hambatan yang tertera pada multimeter dengan rumus

Angka jarum x skala

- Melakukan 3x perhitungan dengan skala yang berbeda

- Mengulangi percobaan menggunakan hambatan sebesar 500 ohm

Percobaan 4

- Merangkai alat sesuai dengan gambar

- Menggunakan tegangan sebesar 4, 6, 8, 10, 12 volt.

- Menghitung V1 (sebelum resistor) dan V2 (sesudah resistor) dengan

multimeter dengan rumus

- Menghitung juga arusnya dengan rumus R total adalah 100 ohm

Percobaan 5

- Menyiapkan multimeter analog, catu daya, lampu, konektor, jepit buaya,

dan resistor (50 Ω)

- Menghubungkan catu daya ke listrik

- Menyusun rangkaian seperti pada percobaan penguuran hambatan pada

lampu

- Menghubungkan dioda (warna gelap ke terang / positif) ke capit buaya dan

menyambungkan konektor ke resistor

- Mencatat nilai tegangan yang terukur

- Menukur posisi dioda menjadi posisi terbalik

- Mencatat kembali nilai tegangan yang terukur

Percobaan 6

- Merangkai alat sesuai dengan gambar

- Menggunakan hambatan sebesar 50 ohm dan tegangan sebesar 2, 4, 6, 8, 10

volt.

- Set multi meter ke arah VAC lalu hitung tegangan yang tercatat dengan

rumus

- Menghitung tegangan 2 kali dengan menggunakan skala yang berbeda

- Mengulangi percobaan dengan menggunakan hambatan 500 ohm.

Percobaan 7

- Menyiapkan multimeter analog, catu daya, dan resistor (50 Ω dan 500 Ω)

- Menyambungkan kutub positif catu daya DC ke kutub positif resistor 50 Ω

dan kutub negatif catu daya DC ke kutub negatif resistor 500 Ω

- Menghubungkan kutub positf dan negatif multimeter ke kutub positif dan

negatif resistor tersebut.

- Menyalakan catu daya dengan kondisi DC dan pilih tegangan dengan range

2, 4,6, 8, dan 10 V pada catu daya yang akan diukur di multimeter.

- Mengarahkan multimeter dalam DCV

- Memilih skala yang akan digunakan

- Mencatat nilai tegangan yang terukur

- Melakukan hal yang sama pada arus listrik AC

4. Data Pengukuran

Percobaan 1

No Vps

R 50 ohm R 500 ohm

Vp1 Vp2 Vp1 Vp2

1 2 2 2 2 2

2 4 4 4 4 4

3 6 6 6 6 6

4 8 8 8 8 8

5 10 10 10 10 10

Percobaan 2

No Vps R 50 ohm

R 500

ohm

Ip1 (A) Ip1

1 2 0.04 0.005

2 4 0.075 0.01

3 6 0.1125 0.02

4 8 0.15 0.0225

5 10 0.185 0.025

Percobaan 3

No R (Ω) Rp1 Rp2 Rp3

1 50 50 50 50

2 500 500 500 500

Percobaan 4

No Vps V1 V2 I

1 4 4 0.185 0.03815

2 6 6 0.35 0.0565

3 8 8 0.6 0.074

4 10 10 1.05 0.0895

5 12 13 1.7 0.113

Percobaan 5

No Vps V1 V2 I

1 4 4 0.6 0.068

2 6 6 0.65 0.107

3 8 8 0.7 0.146

4 10 11 0.7 0.206

5 12 13 0.725 0.2455

Percobaan 6

No Vps R 50 ohm R 500 ohm

Vp1 Vp2 Vp1 Vp2

1 2 2 5 2 5

2 4 4 5 4 5

3 6 6 10 6 10

4 8 8 10 8 10

5 10 10 15 10 15

Percobaan 7

No Vps Vdc Vac log Vdc log Vac

1 2 2 2 0.30103 0.30103

2 4 4 4 0.60206 0.60206

3 6 6 6 0.778151 0.778151

4 8 8 8 0.90309 0.90309

5 10 10 10 1 1

No Vps Vdc' Vac' log Vdc' log Vac'

1 4 0.4 0.2 -0.39794 -0.69897

2 6 0.6 0.4 -0.22185 -0.39794

3 8 0.9 0.6 -0.04576 -0.22185

4 10 1.2 0.9 0.079181 -0.04576

5 12 1.3 1.1 0.113943 0.041393

5. Analisa Data

Pada percobaan 1 yaitu mencari tegangan pada arus DC, Vp1 menggunakan

skala 10 dan Vp2 menggunakan skala 50 pada multimeter analog. Dapat dilihat

bahwa Vp1 dan Vp2 sama dengan Vps, yang membuktikan bahwa multimeter

analog memang dapat digunakan untuk mengukur tegangan listrik. Dan dari

No Vps V1 V2 I

1 4 4 4 0

2 6 6 6 0

3 8 8 8 0

4 10 10 10 0

5 12 12 11.5 0.01

percobaan ini menurut pengamat skala 10 lebih mudah digunakan dibandingkan

dengan skala 50 karena skala 10 lebih mudah dibaca).

Pada percobaan 2 dapat diperoleh grafik sebagai berikut:

Dapat dilihat pada grafik pengukuran arus listrik DC yang menggunakan R 50Ω

bahwa gradien yang dihasilkan adalah sebesar 54,784. Gradien tersebut berbeda

dengan R asli yang digunakan (50Ω). Hal ini bisa disebabkan karena ketidaktelitian

pengamat pada saat membaca multimeter analog.

Dapat dilihat pada grafik pengukuran arus listrik DC yang menggunakan R

500Ω bahwa gradien yang dihasilkan adalah sebesar 355,93. Gradien tersebut

berbeda cukup jauh dengan R asli yang digunakan (500Ω). Hal ini bisa disebabkan

karena ketidaktelitian pengamat pada saat membaca multimeter analog.

y = 54.784x - 0.1632

0

2

4

6

8

10

12

0 0.05 0.1 0.15 0.2

Chart Title

Pada percobaan 3, Rp1 menggunakan skala 1, Rp2 menggunakan skala 10, dan

Rp3 menggunakan skala 100. Dilihat pada tabel bahwa hasil yang didapatkan

akurat dan sama, namun menurut pengamat skala yang paling mudah digunakan

adalah 10 karena paling mudah dibaca.

Pada percobaan 4, pengamat menghitung I dengan rumus

. R yang

digunakan adalah 100Ω. Hasil R pada multimeter analog adalah 11Ω. Grafik yang

terbentuk antara V2 dengan I yaitu :

Dilihat dari grafik percobaan hambatan lampu antara V2 dengan I, R yang

didapatkan adalah sebesar 20,559. R yang didapat tersebut berbeda dengan R yang

didapatkan dari multimeter analog. Hal ini dapat disebabkan oleh ketidaktelitian

pengamat pada saat membaca skala multimeter analog.

Pada percobaan 5, pengamat menghitung I dengan rumus

. R yang

digunakan adalah 50Ω. Grafik yang terbentuk antara V2 dengan I yaitu :

y = 20.559x - 0.7491

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12

Chart Title

Dilihat dari grafik percobaan karakteristik dioda bahwa R adalah sebesar 0,6411.

R yang didapatkan kecil sehingga berarti konduktor dan diodanya meneruskan

listrik.

Dengan dioda yang terbalik, pengamat kembali menghitung I. Lalu grafik yang

didapat antara V2 dengan I yaitu :

Dilihat dari grafik percobaan karakteristik dioda bahwa R adalah 450. R yang

didapatkan besar sehingga isolator dan dioda memblok.

Pada percobaan 6 yaitu mencari tegangan pada arus AC, Vp1 menggunakan

skala 10 dan Vp2 menggunakan skala 50 pada multimeter analog. Dapat dilihat

bahwa Vp1 dan Vp2 sama dengan Vps. Menurut pengamat skala 10 lebih mudah

digunakan dibandingkan dengan skala 50 karena skala 10 lebih mudah dibaca).

Pada percobaan 7 diperoleh grafik log VDC dan VAC yaitu:

Dapat dilihat bahwa hasil log VDC dan log VAC memiliki nilai yang sama.

Dapat dilihat bahwa hasil log VDC’ dan VAC’ tidak memiliki nilai yang sama

karena sifat dari VDC dan VAC tidaklah sama.

6. Kesimpulan

- Multimeter memang akurat dalam mengukur tegangan, hambatan, dan arus

listrik baik itu arus AC maupun DC

- Hukum ohm terbukti adanya

7. Saran

Pada saat percobaan sebaiknya pengamat lebih teliti dalam membaca skala

multimeter analog agar tidak terjadi kesalahan relatif yang besar.

8. Referensi

- Modul 6 Praktikum Fisika Dasar

- http://www.miung.com/2013/05/pengertian-arus-listrik-ac-dan-dc.html

- http://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_Ohm

- http://id.wikipedia.org/wiki/Diode