LAPORAN PRAKTIKUM

FISIKA DASAR 1

Nama : Wiyogo Prio wicaksono

NPM : 0906517142

Grup : B 5

Fak/Dep. : MIPA / Kimia

Nomor percobaan : LR04

Nama percobaan : Karakteristik V I Resistor

Tanggal Percobaan : Rabu, 07 April 2010

Rekan Kerja : Widi Marfi

Asisten : Saad Saadah

Laboratorium Fisika Dasar

U P P I P D

UNIVERSITAS INDONESIA

2010

10/4/2010

A. Judul Praktikum : Karakteristik V I Resistor ( LR04)

B. Tujuan Praktikum : Mempelajari hubungan antara beda potensial (V)

dan arus listrik (I) pada suatu resistor

C. Peralatan

1. Resistor

2. Amperemeter

3. Voltmeter

4. Variable power supply

5. Camcorder

6. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

D. Prinsip Dasar

Resistor adalah komponen elektronik dua saluran yang didesain untuk

menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan diantara kedua

salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya, berdasarkan hukum Ohm:

Resistor digunakan sebagai bagian dari jejaring elektronik dan sirkuit elektronik, dan

merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat

dari bermacam-macam kompon dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat

dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).

Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang

dapat diboroskan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, desah listrik, dan

induktansi. Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit

cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit,

resistor harus cukup besar secara fisik agar tidak menjadi terlalu panas saat

memboroskan daya.

Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan

seperti tembaga, perak, emas dan bahan metal umumnya memiliki resistansi yang

sangat kecil. Bahan-bahan tersebut menghantar arus listrik dengan baik, sehingga

dinamakan konduktor. Kebalikan dari bahan yang konduktif, bahan material seperti

karet, gelas, karbon memiliki resistansi yang lebih besar menahan aliran elektron dan

disebut sebagai insulator. Bagaimana prinsip konduksi, dijelaskan pada artikel tentang

semikonduktor.

Tipe resistor yang umum adalah berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga di

kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna

untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya

dengan Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan

oleh EIA (Electronic Industries Association)

Satuan

Ohm (simbol: Ω) adalah satuan SI untuk resistansi listrik, diambil dari nama

George Simon Ohm. Biasanya digunakan prefix miliohm, kiloohm dan megaohm.

Konstruksi

1. Komposisi karbon

Resistor komposisi karbon terdiri dari sebuah unsur resistif berbentuk tabung

dengan kawat atau tutup logam pada kedua ujungnya. Badan resistor dilindungi

dengan cat atau plastik. Resistor komposisi karbon lawas mempunyai badan yang

tidak terisolasi, kawat penghubung dililitkan disekitar ujung unsur resistif dan

kemudian disolder. Resistor yang sudah jadi dicat dengan kode warna dari harganya.

Unsur resistif dibuat dari campuran serbuk karbon dan bahan isolator

(biasanya keramik). Resin digunakan untuk melekatkan campuran. Resistansinya

ditentukan oleh perbandingan dari serbuk karbon dengan bahan isolator. Resistor

komposisi karbon sering digunakan sebelum tahun 1970-an, tetapi sekarang tidak

terlalu populer karena resistor jenis lain mempunyai karakteristik yang lebih baik,

seperti toleransi, kemandirian terhadap tegangan (resistor komposisi karbon berubah

resistansinya jika dikenai tegangan lebih), dan kemandirian terhadap

tekanan/regangan. Selain itu, jika resistor menjadi lembab, bahang dari solder dapat

mengakibatkan perubahan resistansi yang tak dapat dikembalikan.Walaupun begitu,

resistor ini sangat reliabel jika tidak pernah diberikan tegangan lebih ataupun panas

lebih. Resistor ini masih diproduksi, tetapi relatif cukupmahal. Resistansinya berkisar

antara beberapa miliohm hingga 22 MOhm

Tiga buah resistor komposisi karbon

Resistor kaki aksial Tiga resistor komposisi karbon para

radio tabung vakum

2. Film karbon

Selapis film karbon diendapkan pada selapis substrat isolator, dan potongan

memilin dibuat untuk membentuk jalur resistif panjang dan sempit. Dengan

mengubah lebar potongan jalur, ditambah dengan resistivitas karbon (antara 9 hingga

40 µΩ-cm) dapat memberikan resistansi yang lebar. Resistor film karbon memberikan

rating daya antara 1/6 W hingga 5 W pada 70 °C. Resistansi tersedia antara 1 ohm

hingga 10 MOhm. Resistor film karbon dapat bekerja pada suhu diantara -55 °C

hingga 155 °C. Ini mempunyai tegangan kerja maksimum 200 hingga 600 volt.

Sifat resistor karbon dari bahan ini

a.resistansi tergantung tebal dan panjang lapisan

b.resistansi lebih besar jika karbon berbentuk spiral

c.resistansi berubah oleh frekuensi

b. resistor film logam dari suasa nikel untuk resistor presisi

c. resistor lilitan kawat

Bentuk resistor

a. resistor tetap

b. resistor variabel

3. Film logam

Unsur resistif utama dari resistor foil adalah sebuah foil logam paduan khusus

setebal beberapa mikrometer.

Resistor foil merupakan resistor dengan presisi dan stabilitas terbaik. Salah

satu parameter penting yang mempengaruhi stabilitas adalah koefisien temperatur dari

resistansi (TCR). TCR dari resistor foil sangat rendah. Resistor foil ultra presisi

mempunyai TCR sebesar 0.14ppm/°C, toleransi ±0.005%, stabilitas jangka panjang

25ppm/tahun, 50ppm/3 tahun, stabilitas beban 0.03%/2000 jam, EMF kalor

0.1μvolt/°C, desah -42dB, koefisien tegangan 0.1ppm/V, induktansi 0.08μH,

kapasitansi 0.5pF

Penandaan resistor

Resistor aksial biasanya menggunakan pola pita warna untuk menunjukkan

resistansi. Resistor pasang-permukaan ditandas secara numerik jika cukup besar untuk

dapat ditandai, biasanya resistor ukuran kecil yang sekarang digunakan terlalu kecil

untuk dapat ditandai. Kemasan biasanya cokelat muda, cokelat, biru, atau hijau,

walaupun begitu warna lain juga mungkin, seperti merah tua atau abu-abu.

Resistor awal abad ke-20 biasanya tidak diisolasi, dan dicelupkan ke cat untuk

menutupi seluruh badan untuk pengkodean warna. Warna kedua diberikan pada salah

satu ujung, dan sebuah titik (atau pita) warna di tengah memberikan digit ketiga.

Aturannya adalah "badan, ujung, titik" memberikan urutan dua digit resistansi dan

pengali desimal. Toleransi dasarnya adalah ±20%. Resistor dengan toleransi yang

lebih rapat menggunakan warna perak (±10%) atau emas (±5%) pada ujung lainnya.

1. Identifikasi empat pita

Identifikasi empat pita adalah skema kode warna yang paling sering

digunakan. Ini terdiri dari empat pita warna yang dicetak mengelilingi badan resistor.

Dua pita pertama merupakan informasi dua digit harga resistansi, pita ketiga

merupakan pengali (jumlah nol yang ditambahkan setelah dua digit resistansi) dan

pita keempat merupakan toleransi harga resistansi. Kadang-kadang pita kelima

menunjukkan koefisien suhu, tetapi ini harus dibedakan dengan sistem lima warna

sejati yang menggunakan tiga digit resistansi. Sebagai contoh, hijau-biru-kuning-

merah adalah 56 x 104Ω = 560 kΩ ± 2%. Deskripsi yang lebih mudah adalah: pita

pertama, hijau, mempunyai harga 5 dan pita kedua, biru, mempunyai harga 6, dan

keduanya dihitung sebagai 56. Pita ketiga,kuning, mempunyai harga 104, yang

menambahkan empat nol di belakang 56, sedangkan pita keempat, merah, merupakan

kode untuk toleransi ± 2%, memberikan nilai 560.000Ω pada keakuratan ± 2%.

2. Identifikasi lima pita

Identifikasi lima pita digunakan pada resistor presisi (toleransi 1%, 0.5%,

0.25%, 0.1%), untuk memberikan harga resistansi ketiga. Tiga pita pertama

menunjukkan harga resistansi, pita keempat adalah pengali, dan yang kelima adalah

toleransi. Resistor lima pita dengan pita keempat berwarna emas atau perak kadang-

kadang diabaikan, biasanya pada resistor lawas atau penggunaan khusus. Pita keempat

adalah toleransi dan yang kelima adalah koefisien suhu.

3. Resistor pasang-permukaan

Gambar ini menunjukan empat resistor pasang permukaan (komponen pada

kiri atas adalah kondensator) termasuk dua resistor nol ohm. Resistor nol ohm sering

digunakan daripada lompatan kawat sehingga dapat dipasang dengan mesin pemasang

resistor. Resistor pasang-permukaan dicetak dengan harga numerik dengan kode yang

mirip dengan kondensator kecil. Resistor toleransi standar ditandai dengan kode tiga

digit, dua pertama menunjukkan dua angka pertama resistansi dan angka ketiga

menunjukkan pengali (jumlah nol). Contoh:

"334" = 33 × 10.000 ohm = 330 KOhm

"222" = 22 × 100 ohm = 2,2 KOhm

"473" = 47 × 1,000 ohm = 47 KOhm

"105" = 10 × 100,000 ohm = 1 MOhm

Resistansi kurang dari 100 ohm ditulis: 100, 220, 470. Contoh:

"100" = 10 × 1 ohm = 10 ohm

"220" = 22 × 1 ohm = 22 ohm

Kadang-kadang harga-harga tersebut ditulis "10" atau "22" untuk mencegah

kebingungan. Resistansi kurang dari 10 ohm menggunakan 'R' untuk menunjukkan

letak titik desimal. Contoh:

"4R7" = 4.7 ohm

"0R22" = 0.22 ohm

"0R01" = 0.01 ohm

Resistor presisi ditandai dengan kode empat digit. Dimana tiga digit pertama

menunjukkan harga resistansi dan digit keempat adalah pengali. Contoh:

"1001" = 100 × 10 ohm = 1 kohm

"4992" = 499 × 100 ohm = 49,9 kohm

"1000" = 100 × 1 ohm = 100 ohm

"000" dan "0000" kadang-kadang muncul bebagai harga untuk resistor nol ohm.

Resistor pasang-permukaan saat ini biasanya terlalu kecil untuk ditandai.

4. Penandaan tipe industri

Format:

XX YYYZ

X: kode tipe

Y: nilai resistansi

Z: toleransi

Rentang suhu operasional membedakan komponen kelas komersil, kelas

industri dan kelas militer.

Kelas komersil: 0 °C hingga 70 °C

Kelas industri: −40 °C hingga 85 °C (seringkali −25 °C hingga 85 °C)

Kelas militer: −55 °C hingga 125 °C (seringkali -65 °C hingga 275 °C)

Kelas standar: -5 °C hingga 60 °C

Resistansi dibaca dari warna gelang yang paling depan ke arah gelang

toleransi berwarna coklat, merah, emas atau perak. Biasanya warna gelang toleransi

ini berada pada badan resistor yang paling pojok atau juga dengan lebar yang lebih

menonjol, sedangkan warna gelang yang pertama agak sedikit ke dalam. Dengan

demikian pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resistor tersebut.

Kalau anda telah bisa menentukan mana gelang yang pertama selanjutnya adalah

membaca nilai resistansinya.

Jumlah gelang yang melingkar pada resistor umumnya sesuai dengan besar

toleransinya. Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki 3 gelang

(tidak termasuk gelang toleransi). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2%

(toleransi kecil) memiliki 4 gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Gelang pertama

dan seterusnya berturut-turut menunjukkan besar nilai satuan, dan gelang terakhir

adalah faktor pengalinya.

Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih komponen elektronika

resitor pada suatu rancangan selain besar resistansi adalah besar watt-nya. Karena

resistor bekerja dengan dialiri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa

panas sebesar W=I2R watt. Semakin besar ukuran fisik suatu resistor bisa

menunjukkan semakin besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut.

Umumnya di pasar tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt. Resistor

yang memiliki disipasi daya 5, 10 dan 20 watt umumnya berbentuk kubik memanjang

persegi empat berwarna putih, namun ada juga yang berbentuk silinder. Tetapi

biasanya untuk resistor ukuran jumbo ini nilai resistansi dicetak langsung dibadannya,

misalnya 100W5W.

Pembuatan Resistor Teknologi Film Tebal

Perkembangan bidang mikroelektronika dewasa ini sudah begitu pesatnya.

Sementara orang cenderung memusatkan perhatian kepada chip silikon, tetapi

sebenarnya bidang ini sebagian dari perkembangan itu. Mikroelektronika terdiri atas

beberapa teknologi penting yang dapat dibagi menjadi tiga yaitu: teknologi peralatan

diskrit yang berhubungan dengan teknologi Printed Circuit Board (PCB), teknologi

film yang terbagi menjadi film tebal (thick film) dan film tipis(thin film), teknologi

rangkaian terpadu atau Integrated Circuits (IC) monolitik yang terbagi menjadi

bipolar dan Metal Oxide Semiconductor (MOS). Gabungan teknologi film dan

teknologi IC monolitik menghasilkan teknologi hibrida.(Haskard, 1988). Teknologi

hibrida film tebal adalah salah satu bidang dari teknologi hibrida.

Teknologi hibrida film tebal terdiri atas sejumlah proses yang diulang

beberapa kali dengan urutan tertentu. Prosesnya meliputi pembuatan screen,

pencetakan dan pembakaran. Pada proses standar ini ditambahkan juga proses

pembersihan, penyolderan, pengujian dan pengemasan.

Resistor merupakan komponenen yang sangat berperan dalam rangkaian

hibrida film tebal. Resistor hibrida film tebal mempunyai karakteristik yang terdiri

atas TCR (Temperature Coeficient of Resistance) dan VCR (Voltage Coeficient of

Resistance), disipasi daya, tegangan maksimum, tanggapan frekuensi dan noise.

Bahan resistor film tebal dapat dibagi menjadi dua yaitu resin dan cermet. Cermet

terbagi menjadi beberapa campuran yaitu: berbahan dasar palladium, berbahan dasar

ruthenium, berbahan dasar platina, emas dan iridium serta macam-macam campuran.

Substrat berfungsi tidak hanya sebagai pendukung rangkaian komponen saja

tetapi juga berfungsi sebagai pelindung mekanis kepada komponen, penyalur panas

dan sebagai isolator listrik. Bahan keramik banyak digunakan sebagai substrat film

tebal disebabkan karena sifatnya, yaitu kekuatan mekanis yang tinggi, resistivitas

yang tinggi pada daerah temperatur yang luas dan sifat inert-nya yang berhubungan

dengan berbagai kondisi proses dalam peletakan rangkaian. Keramik yang digunakan

pada film tebal meliputi: porselin, steatite, cordierite, fosterite, alumina, beryllia,

magnesia, zirconia, yang masing-masing mempunyai sifat-sifat berbeda.

Alumina dengan kadar 96 persen banyak digunakan pada industri film tebal. Alasan

utama karena harganya murah dan mempunyai sifat-sifat yang cukup bagus dipakai

sebagai substrat.

Konduktor memegang peranan penting dalam rangkaian film tebal. Konduktor

merupakan bahan terbesar yang digunakan pada rangkaian film tebal. Fungsi

konduktor dalam film tebal adalah sebagai jalur penghubung, tempat peletakan divais

dan penyolderan, terminal resistor, penghubung crossover, elektroda kapasitor,

Bonding chip dan die, Bonding kawat, resistor nilai rendah. Konduktor film tebal

terdiri atas campuran logam meliputi: palladium dan perak, palladium dan emas,

platina dan emas serta macam-macam campuran.

Perancangan Resistor Hibrida Film Tebal

Resistansi sebuah resistor berbanding lurus terhadap resistivitas bahan dan

panjang resistor dan berbanding terbalik dengan daerah luasan yang tegak lurus arah

aliran arus dan dapat digambarkan dalam Gambar 1.

Resistansi R sebuah resistor diberikan dengan rumus:

(2-1) r = resistivitas (W.cm), l = panjang resistor (cm), A = luasan yang

tegak lurus arah aliran arus (cm2), R = resistansi (W)

Gambar 1 Resistansi Resistor Bentuk

Empat Persegi Panjang dengan Luasan A dan

Panjang L

Daerah luasan yang tegak lurus arah aliran

arus A resistor merupakan perkalian ketebalan film t dengan lebar w.

A = t . W

(2-2) A = luasan yang tegak lurus arah aliran arus (cm2), t = tebal resistor (cm), w =

lebar resistor (cm)

Dari Persamaan 2-1 dan 2-2 didapat:

(2-3) (2-4) p = resistivitas ( .cm), l = panjang resistor (cm), t = tebal resistor (cm),

w = lebar resistor (cm), R = resistansi . Ketebalan lapisan film tebal hasil proses

diatas substrat dianggap konstan, sehingga untuk mendapatkan nilai resistor

(2-5) p = resistivitas ( .cm), t = tebal resistor (cm), RS = resistivitas

lembaran (W/a)

Aspect Ratio

Bentuk resistor teknologi hibrida film tebal dapat berbentuk empat persegi

panjang atau bentuk topi(hat-shaped). Bentuk lengkung, zig-zag atau bentuk yang

tidak umum tidak digunakan, karena sukar dalam pembuatan screen dan pengaturan.

Panjang l dibagi lebar w menghasilkan jumlah luasan resistor. Perbandingan panjang

dan lebar resistor didefinisikan sebagai aspect ratio. Nilai aspect ratio sama dengan

jumlah luasan resistor. Aspect ratio dapat digambarkan dalam Gambar 2.2. Perkalian

jumlah luasan dengan resistivitas lembaran adalah besarnya resistansi yang dapat

ditulis dalam persamaan berikut:

R = Rs (l / )

(2-6) RS = resistivitas lembaran (W/‡), l = panjang resistor (cm), w = lebar resistor

(cm), R = resistansi

Gambar 2 Jumlah Luasan Resistor Empat Persegi Panjang

Perancangan Resistor Persegi Panjang

Perbedaan nilai resistor film tebal disebabkan oleh ukuran absulut resistor

hasil proses screen printing seperti tidak ratanya substrat; anyaman screen, emulsi

dan perbedaan tegangan; tekanan mesin screening; dan letak resistor di atas substrat.

Pada umumnya variabel ini dapat dikurangi dengan merancang resistor sebesar

mungkin. Ukuran maksimal resistor dibatasi oleh luasan substrat yang tersedia,

karakteristik subtrat dan harga bahan. Ukuran minimum resistor dibatasi oleh disipasi

daya yang dibutuhkan dan kemampuan pembuatan. Ukuran minimum secara praktek

adalah 0,508 mm kali 0,508 mm. Ukuran minimum yang dianjurkan adalah 0.762 mm

kali 0.762 mm. Bentuk pola resistor dan konduktor mempunyai bagian overlap

resistor (bagian lebih panjang resistor yang melapisi konduktor) minimum yang

diperbolehkan sebesar 0,508 mm dan bagian underlap konduktor(bagian lebih

konduktor pada setiap sisi resistor) minimum sebesar 0,127 mm yang dapat dilihat

dalam Gambar 2.2.

Gambar 3 Pedoman Perancangan Dimensi Resistor

Persegi Panjang

Perancangan Resistor Topi (hat-shaped)

Bentuk resistor topi perlu dipertimbangkan

jika aspect ratio yang dibutuhkan lebih dari 6:1.

Penggunaan resistor topi dapat mengurangi jumlah

pasta resistor yang diperlukan. Banyak sekali variasi

bentuk resistor topi, tetapi dua bentuk dasar dapat

dilihat dalam Gambar 4.

Gambar 4 Bentuk Resistor Topi Garis putus-putus

menunjukkan bagian resistor yang akan dibuang pada waktu proses trimming. Pedoman yang

digunakan dalam perancangan resistor persegi panjang dapat digunakan untuk perancangan

resistor bentuk topi. Dalam perancangannya resistor bentuk topi secara umum dibuat

sedemikian rupa sehingga dapat diatur pada jangkauan yang luas, maka perhitungan yang

presisi tidak diperlukan.

Karakteristik Resistor

Karakteristik Tegangan dan Arus Resistor

Resistansi berkaitan dengan jatuh tegangan (voltage drop) dalam volt (V)

antara dua terminal resistor dan arus yang melewati resistor dalam satuan ampere (A)

yang berkaitan dengan hukum ohm yang dijelaskan dalam Persamaan (2-7) dan dapat

dilihat dalam Gambar 5.

R=V/I

(2-7) V = tegangan resistor (V), I = arus resistor

(A), R = resistansi (W) Gambar 5 Resistor

Dengan Resistansi R Mempunyai Arus I

Mengalir Melewati Resistor yang Mempunyai Jatuh Tegangan Sebesar IR

Semua resistor mendisipasi daya pada saat tegangan digunakan yang dapat dinyatakan

dengan:

P = V2 / R

(2-8)

P = disipasi daya (W), V = tegangan resistor (V), R = resistansi ,

Resistor ideal mendisipasi energi listrik tanpa menghasilkan energi listrik dan magnet.

Koefisien Suhu Resistansi (TCR)

Koefisien suhu resistansi (Temperature Coefficient of Resistance) adalah

koefisien perubahan nilai resistansi sebuah resistor setiap adanya perubahan suhu.

Nilai TCR didapat dari pengukuran resistansi dalam dua kondisi suhu. Persamaan

untuk TCR dapat dinyatakan dengan rumus:

T1 = suhu referensi (0C), T2 = suhu saat pengukuran R2

(0C), R1 = resistansi dengan suhu referensi T1 , TCR

= koefisien suhu resitansi (ppm/0C)

Koefisien suhu resistansi terdiri atas:

o Kofisien suhu positip, menunjukkan kenaikan nilai resistansi dengan kenaikan

suhu.

o Koefisien suhu negatip, menunjukkan penurunan nilai resistansi dengan

kenaikan suhu.

o Koefisien suhu nol(zero), menujukkan tidak berubahnya nilai resistansi

dengan kenaikan suhu.

Untuk menghasilkan arus listrik pada suatu rangkaian tertutup maka

dibutuhkan beda potensial. Salah satu cara menghasilkan beda potensial pada sebuah

rangkaian tertutup ialah digunakannnya baterai. Pada eksperimen ini, kita akan

melihat bahwa arus yang mengalir sebanding dengan beda potensial yang diberikan

pada ujung-ujung kawat.Bila dipandang arus listrik merupakan aliran elektron , akan

didapati bahwa aliran arus listrik tidak semata-mata bergantung pada beda potensial

tetapi juga karena adanya hambatan di penghantar tersebut.

E. Prosedur Percobaan

Eksperimen pengukuran panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan

kisi difraksi pada rLab ini dapat dilakukan dengan meng-klik tombol link rLab di

halaman jadual. Langkah kerja eksperimen mengikuti prosedur yang telah ditentukan.

Penyetingan peralatan rLab berlangsung secara otomatis ketika praktikan

menjalankan prosedur kerja.

1. Mengaktifkan Web cam (dengan meng’klik’ icon video pada halaman web r-Lab)

2. Memperhatikaan tampilan video dari peralatan yang digunakan

3. Memberikan beda potensial dengan memilih tegangan V1

4. Mengaktifkan power supply dengan mengklik tombol (button) di sebelah tulisan

5. Mengukur beda potensial dan arus yang terukur pada hambatan

6. Mengulang langkah ke-3 sampai dengan langkah ke-5 untuk beda potensial V2

hingga V8

F. Data Hasil Pengamatan

No V(volt) I(mA) I(Ampere)

1 0.25 9.05 0.00905

2 0.25 9.05 0.00905

3 0.25 9.05 0.00905

4 0.25 9.05 0.00905

5 0.25 9.05 0.00905

6 0.53 18.46 0.01846

7 0.53 18.28 0.01828

8 0.53 18.46 0.01846

9 0.53 18.65 0.01865

10 0.53 18.46 0.01846

11 0.78 26.97 0.02697

12 0.78 26.79 0.02679

13 0.78 26.79 0.02679

14 0.78 26.79 0.02679

15 0.78 26.79 0.02679

16 1.04 35.48 0.03548

17 1.04 35.30 0.0353

18 1.04 35.66 0.03566

19 1.05 35.84 0.03584

20 1.05 35.48 0.03548

21 1.32 45.62 0.04562

22 1.32 45.26 0.04526

23 1.32 45.26 0.04526

24 1.33 45.07 0.04507

25 1.33 45.44 0.04544

26 1.67 58.11 0.05811

27 1.67 57.38 0.05738

28 1.68 57.02 0.05702

29 1.68 57.38 0.05738

30 1.69 57.20 0.0572

31 1.87 64.26 0.06426

32 1.86 64.08 0.06408

33 1.86 64.81 0.06481

34 1.86 65.35 0.06535

35 1.86 63.72 0.06372

36 2.14 73.31 0.07331

37 2.14 73.31 0.07331

38 2.13 73.49 0.07349

39 2.14 73.31 0.07331

40 2.14 73.31 0.07331

G. Pengolahan data, Tugas dan Evaluasi

No V(volt) I(Ampere) V rata-rata I rata-rata R rata-rata(ohm)

1

0.25 0.00905 0.250

0.00905

27.62431

0.25 0.00905

0.25 0.00905

0.25 0.00905

0.25 0.00905

2

0.53 0.01846 0.530

0.018462

28.70762

0.53 0.01828

0.53 0.01846

0.53 0.01865

0.53 0.01846

3

0.78 0.02697 0.780

0.026826

29.07627

0.78 0.02679

0.78 0.02679

0.78 0.02679

0.78 0.02679

4

1.04 0.03548 1.044

0.036

29.36544

1.04 0.0353

1.04 0.03566

1.05 0.03584

1.05 0.03548

5

1.32 0.04562 1.324

0.04533

29.20803

1.32 0.04526

1.32 0.04526

1.33 0.04507

1.33 0.04544

6

1.67 0.05811 1.678

0.057418

29.22429

1.67 0.05738

1.68 0.05702

1.68 0.05738

1.69 0.0572

7

1.87 0.06426 1.862

0.064444

28.8933

1.86 0.06408

1.86 0.06481

1.86 0.06535

1.86 0.06372

8

2.14 0.07331 2.138

0.073346

29.14951

2.14 0.07331

2.13 0.07349

2.14 0.07331

2.14 0.07331

1. Perhitungan nilai rata-rata beda potensial yang terukur dan arus yang terukur untuk

V1 , V2 , V3 hingga V8.

V1 rata-rata = 𝑉𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 0.250 volt

V2 rata-rata = 𝑉𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 0.530 volt

V3 rata-rata = 𝑉𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 0.780 volt

V4 rata-rata = 𝑉𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 1.044 volt

V5 rata-rata = 𝑉𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 1.324 volt

V6 rata-rata = 𝑉𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 1.678 volt

V7 rata-rata = 𝑉𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 1.862 volt

V8 rata-rata = 𝑉𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 2.138 volt

V total rata-rata = 1.201 volt

I1 rata-rata = 𝐼𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 0.00905 ampere

I2 rata-rata = 𝐼𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 0.018462 ampere

I3 rata-rata = 𝐼𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 0.026826 ampere

I4 rata-rata = 𝐼𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 0.036 ampere

I5 rata-rata = 𝐼𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 0.04533ampere

I6 rata-rata = 𝐼𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 0.057418ampere

I7 rata-rata = 𝐼𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 0.064444 ampere

I8 rata-rata = 𝐼𝑖

𝑛

5𝑖=1 = 0.073346 ampere

I total rata-rata = 0.041304 ampere

2. Grafik Hubungan V ( Beda Potensial ) Terhadap I ( Kuat Arus ) ,( V vs I )

Grafik di atas merupakan grafik hubungan V ( beda potensial ) terhadap I ( kuat arus )

yang berupa garis linier. Hal itu disebabkan karena V dan I berbanding lurus, artinya

bahwa semakin besar nilai V semakin besar pula nilai I-nya, dan persamaan garisnya

menunjukkan bahwa dengan metode kuadrat kecil (leastsquare) berbentuk persamaan

linier yaitu y = 0.0342x + 0.0003.Kemiringan ( gradien ) grafik tersebut meupakan

suatu besaran R, hambatan.

3. Berdasarkan kurva grafik V vs I , besarnya nilai hambatan yang digunakan

R1 = 𝑉

𝐼 =

0.250

0.00905 = 27.62431 Ω

R2 = 𝑉

𝐼 =

0.530

0.018462 = 28.70762 Ω

R3 = 𝑉

𝐼 =

0.780

0.026826 = 29.07627Ω

R4 = 𝑉

𝐼 =

1.044

0.036= 29.36544 Ω

R5 = 𝑉

𝐼 =

1.324

0.04533 = 29.20803Ω

R6 = 𝑉

𝐼 =

1.678

0.057418 = 29.22429 Ω

R7 = 𝑉

𝐼 =

1.862

0.064444= 28.8933 Ω

y = 0.0342x + 0.0003R² = 0.9999

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0 0.5 1 1.5 2 2.5

I ( a

mp

ere

)

V ( volt )

Kurva V vs I

Kurva V vs I

Linear (Kurva V vs I)

R8 = 𝑉

𝐼 =

2.138

0.073346 = 29.14951 Ω

R total = 𝑽

𝑰 =

𝟗.𝟔𝟎𝟔

𝟎.𝟑𝟑𝟎 = 28.9060949 Ω

H. Analisis

Percobaan Rlab ini adalah karakteristik V I resistor yang mempelajari

hubungan antara beda potensial (V) , dan kuat arus ( I ) pada suatu resistor 9 habatan

listrik ).

Untuk melakukan percobaan Rlab ini, praktikan harus secara online terhubung

ke server Rlab.Prosedur awal dalam melakukan percobaan karakteristik V I resistor

yaitu mengaktifkan Web cam (dengan meng’klik’ icon video pada halaman web r-

Lab), lalu memperhatikaan tampilan video dari peralatan yang digunakan,

memberikan beda potensial dengan memilih tegangan V1, mengaktifkan power

supply dengan mengklik tombol (button) di sebelah tulisan ,mengukur beda potensial

dan arus yang terukur pada hambatan, dan mengulangnya sampai V8.Jadi, beda

potensial dan kuat arus divariasikan sehingga diperoleh hambatan resistor yang

bervariasi juga.

Kemudian diperoleh data berupa besarnya V rata-rata dan I rata-rata, yairu

dari V1 sampai V8 dan I 1 sampai I 8,sehingga dari data V dan I dapat diperoleh nilai

besaran hambatan R, yaitu R1= 27.62431 Ω, R2= 28.70762 Ω ,R3= 29.07627

Ω,R4=29.36544 Ω,R5= 29.20803 Ω,R6 =29.22429 Ω,R7 =28.8933 Ω, R8= 29.14951

Ω.

Selanjutnya yaitu analisis grafik hubungan V terhadap I. Berdasarkan grafik

dan tabel hasil pengamatan terlihat bahwa nilai V, I, dan R mempunyai hubungan,

yaitu bahwa V=IR, atau R= 𝑉

𝐼 dalam satuan internasional ohm ( Ω ).Jadi, besarnya

nilai hambatan R sebanding dengan V dan berbanding terbalik terhadap I, semakin

besar V maka nilai hambatan R semakin besar, dan juga semakin kecil nilai I semakin

besar pula nilai hambatan R, dan sebaliknya.Sesuai data hasil pengamatan, diperoleh

bahwa nilai V dan I dimulai dari V1 dan I 1 sampai V8 dan I 8 menunjukkan nilai

yang semakin meningkat, sebagai konsekuensinya maka nilai hambatan R harusnya

sama, yaitu tergambar pada grafik berupa kemiringan garis secara linier ( gradien

).Jadi, pada grafik ini pada sumbu x merupakan besarnya V dan pada sumbu Y

merupakan besarnya I, dan pada grafik ini semuanya sebagai variable bebas,

maksudnya adalah bahwa besarnya V tidak berperngaruh terhadap besaarnya I karena

kedua besaran ini, yaitu V dan I telah ditentukan secara manual oleh

praktikan.Namun, variable terikat dari percobaan ini adalah kemiringan garis linier (

gradien ) yang menginterpretasikan besarnya nilai besaran hambatan R.Jadi,

beasarnya hambatan R dapat divariasikan dengan mengubah-ubah besarnya nilai V

dan I. Hal ini masih sesuai dengan aturan konsep dari hukum Ohm Namun, dari grafik

diperoleh kemiringan garis yang tidak selalu linier. Hal tersebut mengindikasikan

adanya penyimpangan nilai R yang disebabkan oleh berbagai faktor kesalahan.

Analisis kesalahan-kesalahan yang dapat ditangkap praktikan yaitu

kemungkinan adanya kesalahan ketika mengunduh data percobaan,lalu dapat juga

terjadinya kesalahan praktikan dalam perhitungan dan pengolahan data hasil

pengamatan tatupun kesalahan dari alat yang terhubung dengan pc server data

percobaan karakteristik V I resistor ini.Hal tersebut mungkin dapat terjadi karena pc

server yang dihubungkan dengan alat percobaan sempat mengalami error yang

diakibatkan penginstallan alat sehingga kemungkinan data yang didapat oleh

praktikan menjadi kurang valid.Kesalahan berikan juga dapat terjadi dari kurang

stabilnya beda potensial yang diberikan oleh power supply, hal tersbut juga

berpengaruh pada kestabilan kuat arusnya, sehingga data hambatan resistor yang

merupakan variabel terikat dari V dan I juga akan mengalami penyimpangan.Selain

hal tersebut, perhitungan praktikan juga berpengaruh dalam ketidakvalidan hasil

percobaan ini, yaitu adanya kemungkinan kesalahan dalam penginputan data di Ms.

Excel, karena data cukup banyak, praktikan kurang teliti dalam mengetik angka-angka

hasli pengamatan.Di sisi lain juga msih ada kemungkinan kesalahan-kesalahan lain

yang tidak dapat dianalisis oleh praktikan.

1. Simpulan

Berdasarkan data hasil pengamatan dan analisis, dapat disimpulkan bahwa

Besarnya nilai hambatan R dapat ditentukan melalui percobaan karakteristik V I

Resistor

Besarnya hambatan R ditentukan oleh besaran V dan I, dimana R sebanding dengan V

dan berbanding terbalik terhadap I

Hukum yang mendasari percobaan karakteristik V I resistor adalah Hukum Ohm.

Dalam percobaan ini, hukum Ohm yaitu R = 𝑉

𝐼 terbukti, dengan sedikit penyimpangan

namun masih dapat ditoleransi

Satuan SI R adalah Ohm (Ω), V adalah Volt, dan I adalah Ampere.

Pengukuran dengan alat ukur digital lebih akurat dibanding dengan alat ukur analog,

sehingga kesalahan dapat diminimalisir

Grafik hubungan V terhadap I berupa grafik linier

Kemiringan kurva V Vs I adalah menunjukkan bearnya hambatan R

Setiap materi memiliki hambatan walaupun sangat kecil

Penyimpangan nilai hambatan R dapat terjadi karena berbagai faktor kesalahan.

Referensi

http://sitrampil.ui.ac.id

http://id.wikipedia.org/wiki/Resistor

http://yantysa.wordpress.com/resistor

"http://bikin.web.id/resistor

ELEKTRO Online and INDOSAT net.

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

Hall, NJ,2000.

AS, Ganijanti. 2002. Mekanika, Seri Fisika Dasar. Jakarta : Salemba

Teknika