TABUNG MILIKAN

I. Tujuan Percobaan1.1 Menentukan besarnya muatan elektron dari setetes minyak yang diamati dalam tabung milikan.1.2 Membandingkan hasil eksperimen dengan teori sehingga didapat banyaknya elektron yang terdapat didalam tetes minyak yang diamati tersebut.

II. Alat-alat Percobaan2.1 1 Set alat percobaan milikan2.2 1 Unit power supply2.3 1 Elektronik stop-clock P2.4 1 Kabel jumper2.5 1 Counter P

III. Landasan TeoriTetes minyak disemprotkan dibagian atas alat milikan sehingga tetes minyak itu jatuh akibat gaya beratnya, sebelum diberi tegangan antara pelat sebelah atas dengan sebelah bawah, maka pada tetes minyak itu berlaku gaya: Gaya berat : moilg Gaya archimedes Gaya akibat gesekan (gaya stokes) jika tetesan atom minyak relatif dalam udara (n = viskositas udara; r = radius tetesan minyak yang diumpamakan berbentuk bola; v = kecepatan gerak).

Setelah diberi tegangan listrik dan berada dalam udara, maka akan berlaku gaya pada tetesan minyak tersebut yaitu: Gaya listrik : qe Gaya dorong keatas (gaya normal) selain dari gaya berat: mLg.

Kecepatan gerak tetesan minyak dalam medan bebas dinyatakan dengan radius r. Jika tetes minyak bergerak dalam medan yang kecepatannya konstan v1, berat dan nilai gaya normal serta gaya gesek Stokes dapat diabaikan.moilg.mLg - 6nrv = 0Jika moil - mL = m;diperoleh:mg - 6nrv1 = 0mg adalah gaya berat yang diperoleh gay normal. Dengan:oil - air = dengan: oil = densitas minyakair = densitas udaraSehingga diperoleh : Vg - 6nrv = 0Volume tetesan minyak: V = 4/3 r34/3 r3g - 6nrv1 = 0........................................................................................(1)

Dari persamaan diatas, diperoleh tetesan minyak:r = Jika tegangan U diberikan pada plat kapasitor dengan jarak antar plat d, dan kecepatan tetesan naik secara konstan v2. Berat yang dihasilkan gaya normal, gasekan Stokes dan gaya medan listrik yang dapat diabaikan adalah:mg + 6nrv1 qe = 0Jika E = U/V dan mg = 4/3 r3 g; dihasilkan persamaan:4/3 r3g q U/V + 6nrv = 0 .(2).Sebelum diberi tegangan, jika tercapai kesetimbangan konstan, maka: Fa + Fs = FeKarena: Fe = qe Fa = mg = 4/3 r3 g Fs = 6(nrv; maka: ( 4/3 ( r3 g + 6(nrv = qeJika madan listrik mengakibatkan tetesan atom minyak mengambang, maka gaya gesekan (Stokes_ menjadi nol ( tidak ada ) sehingga:4/3 (r3 (g q U/d = 0 .(3).Perpindahan q terhadap tetesan minyak sesuai metode yang digunakan dalam percobaan Milikan, yaitu: Metode kesetimbangan Metode dinamisDalam kasus ini metode kesetimbangan, Tegangan yang telah diberika pada kedua plat tersebut mengakibatkan tetesan mengambang (3). Kecepatan V1 kemudian terukur dengan tetesan tidak menentu jika tegangan di offkan (1).Persamaan (1) disubtitusikan kedalam persamaan (3) dan diperoleh harga q.Dimana:n = 1,81.10-5 Ns/m2d = 6 .10-3 m (oil = 875,3 Kg/m3 (air = 1,29 Kg/m3 ( = 874,01 Kg/m3Q = 2,047 * v *Sehinnga diperoleh besarnya muatan dari q untuk setiap perubahan tegangan dan kecepatan v adalah: V = s/tDengan:V = kecepatan gerak partikel (m/detik)Q = besar muatan (As).

IV. Prosedur Percobaan4.1 Metode KesetimbanganVariabel yang diukur:4.1.1 Teteskan minyak milikan.4.1.2 Hubungkan plat A dan B ke power supply dc dengan tegangan u.4.1.3 Amati tetes minyak yang jatuh.4.1.4 Catat waktu jatuhnya = t.

4.2 Metode DinamikaVariabel yang diukur:4.2.1 Siapkan dua alat waktu.4.2.2 Hubungkan tabung milikan kesumber dc seperti gambar berikut.4.2.3 Pastikan tegangan listrik dc u = 0.4.2.4 Semprotkan tetes minyak kedalam tabung milikan.4.2.5 Amati gerak turun dari satu tetes minyak milikan sejauh x1 dan catat lama waktu turun = t1 .4.2.6 Hidupkan power supply dengan u =10 volt, tetes yang diamati turun naik keatas dengan jarak x2.

VI. Perhitungan Data 1Dik :u= 100 VDit :V ?x= 30 skalaq ?t= 1,9 sekonN ?Jawab :

s = = m

v =

q = 2x = 2x

N =

Data 2Dik :u= 200 VDit :V ?x= 30 skalaq ?t= 1,6 sekonN ?Jawab :

s = = m

v =

q = 2x = 2x

N =

Data 3Dik :u= 300 VDit :V ?x= 30 skalaq ?t= 1,1 sekonN ?Jawab :

s = = m

v =

q = 2x = 2x

N =

Data 4Dik :u= 400 VDit :V ?x= 40 skalaq ?t= 1,4 sekonN ?Jawab :

s = = m

v =

q = 2x = 2x

N =

Data 5Dik :u= 500 VDit :V ?x= 20 skalaq ?t=0,8 sekonN ?Jawab :

s = = m

v =

q = 2x = 2x

N =

Data 6Dik :u= 550 VDit :V ?x= 40 skalaq ?t= 1,8 sekonN ?Jawab :

s = = m

v =

q = 2x = 2x

N =

VIII. Kesimpulan8.1 Percobaan Milikan atau yang dikenal juga dengan nama percobaan oil drop dirancang untuk mengukur muatan listrik electron.8.2 Kecepatan naik dan kecepatan turun tetes minyak milikan berpengaruh terhadap penentuan nilai muatan tetes dimana pada keduanya bekerjainteraksi gaya stokes dan percepatan grafitasi dari bumi.8.3 Semakin tinggi tegangan yang diberikan , maka muatan tetes nya semakin kecil.8.4 Nilai muatan satuan elektron berdasarkan percobaan dan sifat diskrit dari muatan elektron adalah sesuai dengan variasi tegangan 100 V, 200 V, 300 V, 400 V, 500 V, dan 550 V secara berturut-turut yaitu sebesar , sedangkan menurut literatur adalah 1,602.10-19 Coulomb. Perbedaan nilai q antara literatur dengan hasil percobaan yang lumayan jauh kemungkinan disebabkan oleh keterbatasan alat, kurang akuratnya dalam pengambilan data, serta pengaruh lingkungan sekitar.

XI. Daftar Pustaka

Leybold Didactic GMBH, 1988, Volume 3 (599-940), Printed in the Federal Republic of Germany Technical Engineering R eseverd.Milikan Experiment, 3.7.4-1/2, Leybold Didactic GMBH, Institut Technology of Germany.Sufrawardi, W.Tambunan, M.Sitepu (1998), Experiment Tetes Minyak Milikan, FMIPA UNRI, Pekanbaru.

7