HUBUNGAN TEGANGAN R2 DAN TEGANGAN OUTPUT CATU DAYA PADA RANGKAIAN SERI RESISTOR
Farhan Radjak
Department of Physics, Math and Natural Science Faculty, Gorontalo State University Jln. Jend. Soedirman No.6 Kota Gorontalo, Kode Pos 96128
ABSTRAK
Rangkaian yang tersusun atas dua buah atau lebih resistor yang disusun secara seri dapat bersifat sebagai pembagi tegangan. Tegangan yang diberikan pada rangkaian, terbagi pada masing-masing resistor. Sehingga total keseluruhan tegangan pada masing-masing resistor adalah sama dengan tegangan rangkaian tersebut (dalam hal ini tegangan catu daya). Hasil praktikum menunjukan bahwa nilai tegangan pada salah satu resistor, dari rangkaian seri dua buah resistor dengan nilai resistansi yang sama adalah setengah dari tegangan output catu daya yang diberikan pada rangkaian tersebut.
Kata kunci : Pembagi tegangan, Rangkaian seri, Tegangan.
PENDAHULUAN
Ketika 2 duah buah resistor atau lebih dihubungkan ujung-ujungnya dalam satu jalur rangkaian, maka resistor tersebut tersusun secara seri. Karakteristik rangkaian ini yaitu besarnya nilai hambatan total setara dengan akumulasi nilai masing-masing resistor yang tersusun dalam rangkaian tersebut (Rtotal = R1 + R2 + . . . + Rn). Selain itu, kuat arus yang
melewati tiap resistor adalah sama (Itotal = I1= I2 = . . . = In) dan tegangan totalnya setara
dengan akumulasi tegangan di tiap-tiap resistor (Vtotal = V1 + V2 + . . . +Vn). Hal ini berarti,
salah satu fungsi dari rangkaian seri resistor yaitu sebagai pembagi tegangan, karena nilai tegangan keluaran dari catu daya terbagi pada masing-masing resistor (Giancolli. 2005: 522).
besar pula. Hal ini sesuai dengan hukum ohm yang berbunyi “dikarenakan Tegangan berbanding lurus dengan Besar nilai Resistansi di kali Kuat arus (Milman, et al. 1972)
Rangkaian pembagi tegangan (voltage divider) adalah suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk membagi tegangan input menjadi beberapa bagian tegangan output, Pembagian tegangan digunakan untuk menyatakan tegangan melintasi salah satu di antara dua tahanan seri, dinyatakan dalam tegangan melintasi kombinasi itu. Tegangan yang timbul melintasi salah satu tahanan seri tersebut adalah tegangan total dikalikan rasio (perbandingan) dari tahanan dan tahanan total. Ganda (dual) dari pembagian tegangan adalah pembagian arus yang Menghubungkan resistor seri seperti pada tegangan DC memiliki satu keuntungan, tegangan yang berbeda muncul di setiap resistor menghasilkan sebuah rangkaian yang disebut Rangkaian Pembagi Tegangan. Rangkaian pembagi tegangan pada dasarnya dapat dibuat dengan 2 buah resistor ( Elkha, et al. 2011)
Tujuan dari praktikum ini adalah membuktikan bahwa rangkaian yang dipraktikumkan adalah rangkaian pembagi tegangan (voltage divider) sekaligus menentukan hubungan tegangan pada salah satu resistor (dalam hal ini R2) dan tegangan output catu daya
baik dengan pendekatan teoritik (perhitungan), maupun metode eksperimen. METODE
Lokasi
Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Fisika, FMIPA, Universitas Negeri Gorontalo. Lokasi tersebut dipilih karena jumlah ketersediaan alat yang memadai, dan tempatnya yang telah memenuhi kriteria dilakukannya praktikum. Praktikum dilakukan pada hari senin 1 Desember 2014 pada pukul 16:30 WITA hingga selesai.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini berupa perangkat-perangkat pendukung dalam rangkaian seperti : 2 buah fixed Resistor dengan nilai resistansi sebesar 22 kΩ; 1 keping PCB sebagai papan untuk meletakan rangkaian; dan kabel penghubung untuk menghubungkan tiap perangkat-perangkat dalam rangkaian.
Pendekatan Teoritik
Pada tahun 1826, fisikawan terkenal bernama George Simon Ohm memberikan sebuah persamaan sederhana tentang hubungan tegangan dan hambatan yang dikenal dengan hukum ohm (Giancoli. 2005:523). Beliau menyatakan bahwa Tegangan berbanding lurus dengan besar nilai resistansi dari resistor selama tidak terjadi kenaikan suhu yang membuat resistor rusak. Secara matematis, hukum ini dirumuskan pada persamaan (1).
V=I × R ...(1)
Dimana : V = Tegangan Output Catu daya (V) I = Arus total rangkaian (A)
Subtitusi persamaan (2) pada persamaan (1) sehingga didapatkan nilai arus yang mengalir pada rangkaian :
V=I ×(2R)
I= V
2R ...(3)
Dengan demikian, dapat ditentukan bahwa nilai tegangan pada R2 setara dengan :
VR2=I × R2
VR2=2VR×(R)
VR2=1
2×V ... (4)
Persamaan (4) menunjukan bahwa nilai tegangan pada R2 adalah setengah dari nilai
Rancangan Penelitian
Berdasarkan tujuan praktikum, hal yang pertama kali dilakukan berupa menyusun perangkat-perangkat alat dan bahan menjadi sebuah rangkaian sesuai dengan gambar 1.
Rangkaian tersebut diberi tegangan yang bervariasi mulai dari 2; 4; 6; hingga 20 V. Sehingga hasil pengukuran tegangan pada Multi tester menghasilkan nilai yang bervariasi sesuai dengan besar tegangan output Catu Daya.
Sesuai dengan tujuan praktikum, hal utama yang dilakukan yaitu mengukur tegangan salah satu resistor (dalam hal ini R2) pada rangkaian tersebut. Hasil pengukuran nilai
tegangan resistor akan dihubungkan dengan tegangan output Catu daya pada grafik hasil pengamatan. Sehingga hubungan kedua variabel dapat ditentukan.
HASIL & PEMBAHASAN
Dari praktikum yang dilakukan, didapatkan hasil pengukuran tegangan R2 yang
bergantung pada tegangan output Catu Daya pada tabel 1 berikut.
No Tegangan output Catu Daya (V) Tegangan R2 (V)
Tabel 1. Hasil pengukuran tegangan R2
Hasil pengukuran menunjukan bahwa nilai tegangan R2 (VR2) lebih kecil dari nilai
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Gambar 3. Grafik hubungan Tegangan output Catu Daya dan Tegangan R2
Dari grafik pada gambar 3 terlihat bahwa hubungan kedua variabel yaitu berbanding lurus. Hal ini dibuktikan dengan garis hubungan kedua variabel yang berbentuk linear (garis lurus). Pertambahan nilai tegangan R2 relatif konstan dengan kenaikan nilai tegangan output
Catu Daya, yakni sebesar y = ½ x atau VR2 = ½ V.
Dari penjelasan diatas, melalui 2 pendekatan. Baik pendekatan secara teoritik (perhitungan) dan secara eksperimen menunjukan hasil yang relatif sama. Yakni mengenai hubungan kedua variabel menunjukan bahwa nilai tegangan R2 dalah setengah dari tegangan output Catu Daya. Sehingga kita dapat menyimpulkan tegangan total pada rangkaian seri resistor, akan terbagi pada tiap-tiap resistor, yang bergantung dengan pada besar resistansi dari resistor tersebut, atau yang sering kita sebut rangkaian ini alah rangkaian pembagi tegangan (voltage divider).
SIMPULAN
rangkaian (dalam hal ini tegangan sumber/catudaya) terbagi ditiap-tiap resistor. Dari praktikum yang dilakukan terlihat bahwa hubungan antara tegangan R2 adalah setengah dari
tegangan output catu daya atau VR2 = ½ V.
SARAN
Dalam praktikum ini terdapat berbagai macam hambatan dan kekurangan. Hal itu berupa kesalahan pada alat ukur dan juga kesalahan pada praktikan yang kurang cermat dan teliti dalam merangkai dan mengamati intrumen yang digunakan. Oleh karena itu, tindak lanjut bagi pembaca sangat diperlukan untuk lebih mengembangkan dan menyempurnakan praktikum ini.
DAFTAR PUSTAKA
Bishop, Owen.2011. Electronics Circuits and Systems. 4th Edition. London : Elsevier Ltd. Elkha. 2011. Prinsip Rangkaian Pembagi Tegangan. Yogyakarta : UGM. [Internet]
(jurnal.ugm.ac.id/index.php/ijeis/article/view/2440) diakses pada 8 November 2014 Giancolli, D. 2005. Physics : Principle with Applications. 6th Edition. Volume 1 & 2. New
Jersey: Pearson Educatioan, Inc.
