LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR I TAHANAN

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR I

“TAHANAN DALAM”

Disusun oleh:

Kadek Alitya Ambarwati

16/394060/PA/17151

35A

PRODI GEOFISIKA JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS GADJAH MADA

(2)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR I

“TAHANAN DALAM”

I. Pendahuluan

1.1. Latar Belakang

Resistor merupakan komponen elektronika yang tidak bisa dipisahkan dari semua rangkaian elektronika karena bisa dikatakan semua rangkaian elektronika pasti menggunakan komponen resistor, baik dalam jumlah sedikit maupun banyak. Resistor berfungsi sebagai pengatur dalam membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Untuk membuat sebuah rangkaian elektronika, diharuskan untuk mengetahui nilai dan fungsi dari sebuah resistor.

Berbagai macam peralatan elektronik digunakan dalam kehidupan sehari-hari, untuk menghidupkan peralatan elektronik itu dibutuhkan suatu sumber tegangan yang dapat berupa aliran listrik DC ataupun AC. Sumber tegangan tidak mungkin mengirimkan seluruh alirannya ke peralatan elektronik, pasti terdapat hambatan yang mengurangi efisiensi aliran listrik. Hambatan tersebut dapat berupa hambatan dalam (tahanan dalam) yang memang sudah ada ataupun hambatan luar yang sengaja dibuat untuk mengatur aliran arus listrik.

Tahanan dalam baterai dimiliki dan memang berada di dalam baterai itu sendiri. Tahanan dalam baterai ini merupakan suatu halangan yang selalu ada untuk muatan yang mengalir bebas di dalam elektrolit antara elektroda-elektroda baterai. Pada praktikum kali ini, praktikan akan mengukur besar tahanan dalam pada baterai dengan memvariasikan besar tegangan dan nilai hambatan luar.

1.2. Tujuan

 Belajar menerapkan dan mengartikan (menginterpretasikan) grafik

 Menentukan tahanan dalam suatu elemen dengan metode grafik

II. Dasar Teori

(3)

yang akan diukur kuat arus listriknya. George Simon Ohm (1789-1854) mengemukakan Hukum Ohm sebagai berikut:

Secara matematis, Hukum Ohm dapat dirumuskan sebagai berikut:

V≈I atau V_I = konstanta

Konstanta yang menyatakan perbandingan antara tegangan dan kuat arus oleh Ohm dinyatakan sebagai hambatan penghantar dan diberi simbol R, sehingga berlaku persamaan Hukum Ohm sebagai berikut:

V

I = R atau V=IR,

dengan

V : beda potensial atau tegangan ujung-ujung penghantar (volt (V))

I : kuat arus listrik (Ampere (A)) R : hambatan penghantar (ohm (Ω))

Apabila pada suatu rangkaian listrik tertutup sederhana yang terdiri atas sebuah sumber tegangan, hambatan dalam, dan sebuah hambatan luar sehingga arus listrik dapat mengalir, maka berlaku Hukum II Kirchhoff yang menyatakan bahwa:

Secara matematis, Hukum II Kirchhoff dapat dituliskan sebagai berikut:

V + IR + Ir = 0 atau V + I(R+r) = 0 atau I= V

R+r Keterangan :

V : beda potensial atau tegangan ujung-ujung penghantar (volt (V))

I : kuat arus listrik (Ampere (A)) R : hambatan penghantar (ohm (Ω)) r : tahanan dalam (ohm (Ω))

III. Metode Penelitian

3.1. Alat dan Bahan

 Sumber tegangan DC 6 V ( 4 buah baterai 1,5 V)

 DC milliamperemeter (100 mA)

 10 tahanan seri masing-masing 10 Ω (decade resistor)

“Kuat arus listrik yang timbul pada suatu penghantar berbanding lurus dengan beda potensial atau tegangan kedua ujung penghantar

itu”

“Pada rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik sumber arus dengan penurunan potensial (hasil perkalian antara kuat arus dan hambatan)

(4)

 Kabel penghubung 3.2. Skema Penelitian

Gambar 3.2.1 Rangkaian sederhana

Gambar 3.2.2 Skema percobaan I dengan sumber tegangan 1,5 V

Gambar 3.2.3 Skema percobaan II dengan sumber tegangan 3 V 3.3. Tata Laksana Penelitian

(5)

1. Alat dan bahan disiapkan dan dirangkai sesuai gambar 3.2.2 dengan sumber tegangan 1,5 V

2. Rangkaian dihubungkan dengan tahanan seri yang divariasikan dari 10 Ω hingga 100 Ω sampai didapatkan 10 data

3. Angka yang ditunjukkan oleh milliamperemeter diamati dan dicatat

4. Langkah-langkah di atas diulangi dengan rangkaian sesuai gambar 3.2.3 dan sumber tegangan 3 V

5. Setelah percobaan selesai, alat dan bahan dirapikan dan dikembalikan seperti semula

3.4. Analisis Data

Metode yang digunakan dalam praktikum ini adalah metode grafik.

IV. Hasil dan Pembahasan

4.1. Data

V=I(R+r)

I= V

R+r 1 I =

R+r V

1 I =

R

V +

r V

1 I =R

1

V +

r V

Grafik 1

I vs R 1

I (A-1)

c

R (Ω) Gambar 3.4.1 Grafik 1_I terhadap R

m=y 2 -y1

x 2 -x1 m=1

V

∆ m=|m-m 1|+|m-m 2 |

2 ∴m± ∆ m=…± … V = 1

m

ΔV = _{m 2}1 . ∆ m ∴V ± ∆ V=(… ± …)V c=r

V

r=c . V ∆ r=c . ∆ V

(6)

Percobaan I Hasil percobaan dengan sumber tegangan 1,5 V

(7)



 4.2. Grafik

           

 Gambar 4.2.1 Grafik 1

I terhadap R pada tegangan 1,5 V

                

 Gambar 4.2.2 Grafik 1

I terhadap R pada tegangan 3 V



 4.3. Pembahasan

 Praktikum ini dilakukan dengan dua kali percobaan, yaitu dengan sumber tegangan DC 1,5 V dan 3 V. Besar hambatan luar divariasikan dari 10 Ω sampai 100 Ω hingga didapatkan 10 data kuat arus listrik yang ditunjukkan oleh DC milliamperemeter.

 Metode yang digunakan dalam praktikum ini adalah metode

grafik, dimana 1

V sebagai sumbu x, 1

(8)

gradien. Garis yang dihasilkan akan memotong pada titik (x,y) yang akan menjadi c. Data yang diperoleh digunakan untuk membuat garis m, yang kemudian menjadi patokan untuk mencari m1 dan m2. Untuk membuat garis m1 dan m2, praktikan membuat bendera dengan panjang yang sama pada koordinat data pertama dan data kesepuluh. Lalu, praktikan membuat garis m1 dari bendera atas data kesepuluh dengan bendera bawah data pertama dan garis m2 dibuat dari bendera bawah data kesepuluh dengan bendera atas data pertama.

 Hasil yang diperoleh pada percobaan I dengan sumber tegangan 1,5 V adalah m± ∆ m=0,8±0,1 , V ± ∆V=1,2±0,1V , dan r ± ∆ r=12,2±1Ω . Hasil yang diperoleh pada percobaan II dengan sumber tegangan 3 V adalah m± ∆ m=0,4±0,1 , V ± ∆V=2,6±0,2V , dan

r ± ∆ r=26,2±2,2Ω .



Berdasarkan data tersebut, dapat dibuktikan bahwa semakin besar nilai sumber tegangan yang digunakan, semakin kecil gradien pada

grafik, semakin besar nilai tahanan dalam. Hal ini menunjukkan bahwa 1 I

berbanding lurus dengan R, dimana R semakin besar, 1_I akan semakin

besar, begitu pula sebaliknya, R semakin kecil, 1

I akan semakin kecil. Hal

ini sesuai dengan persamaan V= I

R dimana R 1

I .



V. Kesimpulan

 5.1. Kesimpulan

 Metode grafik dapat digunakan untuk menentukan nilai tahanan dalam dan sumber tegangan

 Semakin besar nilai sumber tegangan, semakin besar nilai tahanan dalam

 Nilai kuat arus (I) berbanding terbalik dengan nilai hambatan (R)

 Hasil yang diperoleh pada percobaan I adalah m± ∆ m=0,8±0,1 ,

V ± ∆V=1,2±0,1V , dan r ± ∆ r=12,2±1Ω .

 Hasil yang diperoleh pada percobaan II adalah m± ∆ m=0,4±0,1 ,

V ± ∆V=2,6±0,2V , dan r ± ∆ r=26,2±2,2Ω .

(9)

 5.2. Saran

 Dalam mengamati skala yang ditunjukkan pada milliamperemeter, praktikan harus melihat tepat dari depan milliamperemeter agar tidak terjadi kesalahan. Selain itu, praktikan juga harus teliti dalam mengamati skala yang ditunjukkan.



DAFTAR PUSTAKA

 Staff Laboratorium Fisika Dasar. 2016. Buku Panduan Praktikum Fisika Dasar Semester I, Jurusan Fisika. Yogyakarta : Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Fisika FMIPA UGM.

 Angga, Rida (2014). Fungsi Resistor Pada Rangkaian Elektronika. http://skemaku.com/fungsi-resistor-pada-rangkaian-elektronika/, diakses pada 30 Oktober 2016 pukul 19.50 WIB.

                 

 Yogyakarta, 17 November 2016

 Asisten, Praktikan,

  

(10)

(11)

 Δm =

|0,818888889−0,888888889|+¿0,818888889−0,755555556∨¿

2

¿

=

0,07+0,063333333 2

 = 0,133333333

2 = 0,066666667 0,1

 ∴m± ∆ m=0,8±0,1

 V = 1 m =

1

0,818888889 = 1,221166893 ≈1,2 V

 ΔV = 1

m 2 ∆ m =

1

(0,818888889)2 . 0,066666667 = 1

0,670579012 .0,066666667 = 0,099416572 ≈0,1  ∴V ± ∆ V=1,2±0,1V

 r = c.V = 10. 1,221166893 = 12,21166893 ≈ 12,2 Ω

 Δr = c. ΔV = 10.0,099416572 = 0,99416572 ≈ 1 Ω

 ∴r ± ∆ r=12,2±1Ω

 Percobaan II (V = 3 V)



No .

 R

(Ω)

 I

(mA)

 1

I

( 1 mA ) 

1.  10  75

 0,01

33 

2.  20  59

 0,01

69 

3.  30  48

 0,02

08 

4.  40  41

 0,02

(12)



(13)

 ΔV = 1

m 2 ∆ m =

1

(0,381111111 )2 . 0,033333333 = 1

0,145245679 . 0,033333333 = 0,229496213 ≈0,2  ∴V ± ∆ V=2,6±0,2V

 r = c.V = 10. 2,623906706 = 26,23906706 ≈ 26,2 Ω

 Δr = c. ΔV = 10.0,229496213 = 2,29496213 ≈ 2,2 Ω