Sabar Dan Syukur: 2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 TUJUAN

1. Mempelajari hukum ohm

2. Menentukan hambatan dalam dari Amperemeter dan Voltmeter

3. Menentukan hambatan jenis kawat

1.2 LANDASAN TEORI

Hukum ohm dinyatakan oleh george ohm dan berbunyi : Besarnya kuat arus yang ada pada suatu penghantar berbanding lurus dengan beda potensial atau tegangan antar kedua ujung penghantar tersebut.

Hukum ohm menggambarkan bagaimana , arus , tegangan , dan tahanan berhubungan. Secara ekserimental george ohm menyatakn jika nilai tegangan yang melewati sebuah tahanan bertambah nilainya. Dan begitu sebaliknya . Secara matematis hukum ohm dirumuskan

V = I. R

Dimana :

V= tegangan (volt)

I= Kuat arus ( ampere )

R=Tahanan atau hambatan (ohm)

Konstanta- konstanta atau besaran diatas yaitu V (tegangan) dan I (kuat arus) dapat diukur menggunakan suatu alat yaitu Amperemeter untuk kuat arus dan Voltmeter untuk tegangan.

Untuk mengukur suatu kuat arus yang mengalir amperemeter disusun sedara seri pada rangkaian sementara untuk mengatur tegangan voltmeter dipasang seri pada rangkaian , seperti :

1 pemasangan voltmeter 2 pemasangan amperemeter

(a) (b)

Tetapi pengukuran serempak ini memiliki kelmahan masing masing.dimana pada gambar (a) voltmeter mengukur tegangan ujung ujung E , tetapi amperemeter tidak mengukur arus yang melalui R. Dan sebaliknya pada gambar (b) amperemeter mengukur arus melalui R, tetapi voltmeter tidak mengukur tegangan di ujung ujung tahanan R.

Jadi jika pengukuran arus yang dimaksu melalui R dan tegangan yang dimaksud adalah tegangan pada ujung ujung R, maka gambar (a) maupun (b) hanya satu alat yang berfungsi tepat.Untuk itu hasil pengukuran perlu dikoreksi dan untuk mengoreksinya perlu diketahui hambatan dalam dari alat ukut tersebut (amperemeter dan voltmeter)

Baik amperemeter maupun voltmeter hambatan dalamnya masing masing dapat diukur.

1. Pengukuran hambatan dalam pada amperemeter

a. Jika rangkaian seperti gambar 1 , kalau hasil pengukuran voltmeter adalah V dan hasil pengukuran amperemeter adalah I. Maka hambatan dalam amperemeter adalah R = V/I

b. Jika rangkaian memiliki 2 hambatan , yaitu sebelum Ra dipasang paralel dengan voltmeter dan setelah R dipasang maka :
Rx = Va/Ia
Va = Ia x Rx
Va = Ia x (R+Ra)
Ra =

- R
dimana :
Va = V sebelum pemasangan R
Ia = I sebelum pemasangan R
R = Tahanan
Ra = Tahanan dalam amperemeter

2. Pengukuran hambatan dalam pada voltmeter

Prinsip keduanya sama dengan amperemeter , hanya saja jika pada rangkaian kedua :
Rx =

dimana :
Rv = tahanan dalam voltmeter
dalam pengukuran hambatan pasti menggunakan suatu penghantar. Dan hambatan suatu penghantar dipeengaruhi oleh panjang ( L) , luas penampan (a) , hambatan jenis (ρ) . dan dalam persamaannya dapat dihitung :
R =ρ . L/A
dimana :
R dalam ohm ( Ω )
ρ daam ohm-meter (Ωm)
L dalam meter (m)
A dalam meter persegi (m²)
Hambatan jenis sendiri (ρ) merupakan konstanta pembanding atau yang disebut resitivitas dan bergantung pada bahan yang digunakan. Nilai nilai tersebut sebagian bergantung pada kemurnian , perlakuan kalor , temperatur , dan faktor faktor lainnya . misalnya perak memiliki hambatan jenis yang paling rendah dengan nilai hambatan 1,59 x 10^-8 , dan tembaga yang nilainya mendekati perak 1,68 x 10^-8 dan banyak lainnya . dan perlu diingat nilai hambatan jenisnya ini sangat bergantung pada ada atau tidaknya ketidakmurnian sekecil apapun itu. Sementara itu untuk nilai hambatan jenis yang dipengaruhi oleh suhu dapat ditentukan dengan :
ρt = ρo

dimana :
ρt = hambatan jenis akhirnya saat temperatur T (Ωm)
ρo = hambatan jenis awalnya saat temperatur To (Ωm)
α = koefisien tempertur hambatan jens ( /

)
T = suhu akhir (

To= suhu awal (

)
pengaruh suhu atau temperatur ini juga mempengaruhi nilai pada resistor sehingga adanya penggolongn darah ohmik dan daerah non ohmik . dimana daerah ohmik yaitu hukum yang berlku pada resistor (bernilai konstan) karena itu dipengaruhi dan mempengaruhi nilai V dan I . sehingga V dan I sebanding. Sementara daerah non ohmik ialah dimana nilai R (resistor atau hambatan) tersebut berubah ubah , bisa jadi disebabkan faktor hambatan jeni yang ikut dipengaruhi oleh suhu atau temperatur.
Nilai R yang diukur melalui amperemeter dan voltmeter lebih dominan digunakan. Kedua alat ukur ini mengukur arus dan tegangan sehingga mendapat nilai R dalam hubungan perhitungan hkum ohm. Dan sekarang ini kedua alat ukur tersebut telah diintegrasikan ke dalam suatu alat yang diberi na,a multimeter. Selain kedua besran diatas, multimeter juga dapat digunakan untuk mengukur besarnya hambatan.
multimeter memiliki berbagai fungsi dan dalam pembahasan ini dititikberatkan dalam pengukuran tahanan atau hambatan . dimana multimeter bekerja dari analog menjadi digital , atau digital ke analog dengan menerjemahkan perintah yang diinputkan.
Adapun multimeter terdiri dari
1. Ground untuk melakukan berbagai pengukuran
2.   Ground untuk pngukuran arus AC dan DC ITA
3.   Ground untuk pengukuran tahanan
4.   Ground untuk pengukuran tegangan AC dan DC 1000 V
5.   Ground untuk pengukuran tegangan dan arus dengan batas 1,5 A dan 500 V

Pada multimeter jika alat/harga , nilai besaran yang diukur melebihi kapasitas batas ukur multimter maka alat ini akan rusak. Namun Jika besaran tesebut nilainya jauh di bawah nilai batas ukur , maka pengukuran akan jauh dari teliti.
Selain mengukur nilainya tentu kita harus tau cara untuk membaca nilai resistor tersebt arena fungsinya yang dominan dalam pembatasan aliran arus listrik.

Resistor yang tersedia biasanya diketahui nilainya melalui pita warna yang ada dipermukaan resistor tersebut.

Tabel Pita Warna Resistor

WARNA	ANGKA	FAKTOR KALI	TOLERANSI
HITAM COKLAT MERAH JINGGA KUNING HIJAU BIRU UNGU ABU-ABU PUTIH EMAS PERAK TIDAK BEWARNA	0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	1 10¹ 10² 10³ 10⁴ 10⁵ 10⁶ 10⁷ 10⁸ 10⁹ 10^-1 10^-2	1% 5% 10% 20%

Bila :

A B C D A B C D E

maka : R= AB X 10^C

D maka : R = ABC X10^D

BAB II

PROSEDUR KERJA

2.1 ALAT DAN BAHAN

1. Multimeter

digunakan untuk mengukur arus dan tegangan pada voltmeter dan amperemeter

2. Power Supply variable

digunakan sebagai sumber energy

3. Rangkaian Hambatan

digunakan sebagai tahanan dalam rangkaian

4. Kawat Penghantar

digunakan sebagai penghantar dalam pengaliran I dan V

2.2 CARA KERJA

A. Menentukan Hambatan dalam Amperemeter

1. Rangkaian disusun seperti gambar berikut dengan R adalah

hambatan standar

+ -

2. Besar tegangan yang digunakan ditentukan

3. R diganti sebanyak lima kali

4. Arus yang melalui amperemeter dicatat

B. Mengukur Hambatan dalam Voltmeter

1. Rangkaian disusun seperti gambar percobaan dengan R adalah

hambatan standar

+ -

2. Tegangan sumber diubah, R diubah sebanyak lima kali

3. Besar arus yang melewati amperemeter dicatat

4. Besar tegangan pada voltmeter dicatat

C. Mengukur Hambatan dari Kawat penghantar

1. Rangkaian disusun seperti gambar percobaan dengan R diganti

diganti dengan kawat penghantar

2. Panjang diameter kawat dicatat

3. Besar tegangan diubah

4. Arus yang melewati amperemeter dicatat

5. Besar tegangan pada voltmeter dicatat

6. Langkah 1 sampai dengan 5 diulang untuk berbagai diameter

dan panjang kawat

2.3 SKEMA ALAT $Description: C:\Users\user\Desktop\Skema Alat Praktikum Fisika Dasar\L5.JPG$

KETERANGAN

1. Kawat Geser

2. Power Supply

3. Multimeter

4. Resistor

5. Amperemeter

6. Voltmeter

7. Mikrometer Sekrup

8. Kabel Penghubung

BAB III

DATA DAN PEMBAHASAN

3.1 Jurnal

JURNAL

HAMBATAN LISTRIK (L5)

A. Membaca Nilai Resistor

No.	Deskripsi	Warna 1	Warna 2	Warna 3	Warna 4	Warna 5	Rterukur (Ω)	Rterbaca (Ω)
1.		COKLAT	HIJAU	COKLAT	EMAS		151	150 ± 5%
2.		MERAH	UNGU	COKLAT	EMAS		272	270 ± 5%
3.		COKLAT	HIJAU	MERAH	EMAS		1539	1500±5%

B. Menentukan Hambatan Dalam Amperemeter

No.	Deskripsi	E (V)	I (A)	R (Ω)
1.		3	0,04	86
2.		3	0,18	16,5
3.		3	0,02	196,2

C. Menentukan Hambatan Dalam Voltmeter

No.	deskripsi	V (Volt)	I (A)	R (Ω)
1.		2,6	0,02	151
2.		2,6	0,011	272
3.		2,6	0,002	1539

D. Menentukan hambatan jenis Kawat Penghantar

No.	Deskripsi	L (cm)	A (cm²)	V (Volt)	I (Amperemeter)	R (Ω)
1.		50	0,002	0,4	1,2	0,33
2.		100	0,002	0,5	1,0	0,5
3.		150	0,002	0,6	0,8	0,75

3.2 Perhitungan

A. Menentukan nilai resistor

Resistor 1

Warna 1 = Coklat

Warna 2 = Hijau

Warna 3 = Coklat

Warna 4 = Emas

Rterukur = 151 ohm

Rterbaca= 150 ± 5% ohm = 142,5 ohm s/d 157,5 ohm

TABEL

No.	Warna1	Warna2	Warna3	Warna4	Rterukur(Ω)	Rterbaca(Ω)
1.	Coklat	Hijau	Coklat	Emas	151	150 ± 5%
2.	Merah	Ungu	Coklat	Emas	272	272 ± 5%
3.	Coklat	Hijau	Merah	Emas	1539	1539 ± 5%

B. Menentukan hambatan dalam amperemeter

∑ = 3 V R = 86 ohm

I = 0,04 A Ra=

- R = -11 ohm

TABEL

No.	∑ (volt)	I (A)	R (ohm)	Ra(ohm)
1.	3	0,04	86	-11
2.	3	0.18	16,5	0,167
3.	3	0,02	196,2	-46,2

C. Menentukan hambatan dalam voltmeter

R = 151 ohm ∑ = 3 V

I = 0,02 A V = 2,6 V

rV =

= -7400 ohm

No.	∑ (volt)	I (A)	V (volt)	R (ohm)	rV (ohm)
1.	3	0,02	2,6	151	-7460
2.	3	0,011	2,6	272	33625
3.	3	0,002	2,6	1539	-19692,3

D. Menentukan hambatan jenis kawat penghantar

L = 50 cm V = o,4 V

D = 0,5 mm I = 1,2 A

A = 0,002 cm² R = 0,33 ohm

P = R .

= 0,33 .

= 13,2 x 10^-8 ohm m

TABEL

No.	L(cm)	A(CM²)	V (volt)	I (A)	R(ohm)	P(Zm)
1.	50	0,002	0,4	1,2	0,33	13,2x10^-8
2.	100	0,002	0,5	1,0	0,5	10x10^-8
3.	150	0,002	0,6	0,8	0,75	10x10^-8

3.3 Analisa

Perbandingan R terukur dengan R terbaca

Pada masing-masing resistor terdapat pita-pita warna sehingga nilainya terbaca 150 ± 5% ohm, 270 ± 5% ohm dan 1500 ± 5% ohm. Sementara nilai R terukurnya dalam rangkaian masing-masing ialan 151 ohm, 272 ohm dan 1539 ohm. Pengukuran dikatakan benar karenanilai R terukur tercakup dalam nilai toleransi R terbaca.

Analisis nilai rA dan nilai rV.

Untuk nilai rA masing-masing diperoleh 11 ohm untuk R 86 ohm, 0,167 ohm untuk R 16,5 ohm dan 46,2 ohm untuk R 196,2 ohm.Menurut literatur nilai rA haruslah lebih kecil dari nilai R nya. Untuk mengetahui apakah percobaan atau pratikum yang dilakukan itu benar. Dan menurut data yang di peroleh dari ke 3 pratikum masing-masing nilai rA lebih kecil dari nilai R nya. Ini menandakan saat pratikum, pratikan telah meminimalisir kesalahan sehingga data yang di peroleh sesuai dengan yang di inginkan (literature)

Untuk nilai rV masing-masing diperoleh 7400 ohm untuk R 151 ohm, 33625 ohm untuk R 272 ohm dan 19692,3 ohm untuk R 1539 ohm. Menurut literature nilai rV seharusnya lebih besar dari pada nilai R nya. Untuk mengetahui apakah percobaan atau pratikum yang dilakukan sudah benar. Menurut data yang diperoleh dari ke 3 pratikum yang di lakukan nilai rV yang diperoleh lebih besar dari nilai R nya. Ini menandakan bahwa pratikan berhasil menjalankan pratikum dengan baik.

Dan dalam hal ini, nilai hambatan dalam amperemeter dan voltmeter dipengaruhi oleh jenis hambatan itu sendiri karena hambatan luar hanya membantu mengukur nilai hambatan dalam.

Analisis hambatan jenis pada kawat

Dari ke 3 pratikum di peroleh nilai hambatan jenis kawat 13,2x10^-8 ohm, 10x10^-8dan 10x10^-8 ohm. Sementara nilai hambatan jenis pada literature yaitu 10x10^-8ohm. Nilainya sesuai dengan pratikum ke 2 dan ke 3 . sementara pada pada prakik 1 terdapat sedikit perbedaan. Hal ini terjadi karena kekurang telitian pratikan dalam menggunakan alat. Dan nilai hambatan jenis dipengaruhi oleh jenis kawat itu sendiri bukan fatorlain.

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

1. Nilai resistor terukur berada pada nilai toleransi resistor terbaca yang di tentukan melalui pita warnanya.

2. Nilai hambatan dalam amperemeter selalu lebih kecil dibandingkan nilai hambatan pada rangkaian

3. Nilai hambatan dalam voltmeter salalu lebih besar dibandingkan nilai hambatan pda rangkaian

4. Kawat penghantar mempengaruhi arus yang mengalir pada rangkaian, dan factor lain (tegangan dan hambatan) sementara hambatan jenis merupakan factor konstan atau tetap.

4.2 Saran

1. Memahami materi dengan baik sebelum masuk labor

2. Memahami langkah erja agar tidak tersendat dalam melaksanakan pratikum.

3. Berbagi kerja dengan rekan akar waktu lebih efektif

4. Lebih terampil dalam membuat rangkaian

Sabar Dan Syukur

Jumat, 08 November 2013

Laporan Praktikum Hukum Ohm