JURNAL PRAKTIKUM FISIKA DASAR
PENGATURAN INTENSITAS CAHAYA MENGGUNAKAN TRANSISTOR
Disusun Oleh : Kelompok N Nama Anggota :
1. Frans Romario Panjaitan (333508xxxx) 2. Stevano Augusta M (333208xxxx) 3. xxxx (xxxxxxxxxx) .... dst
LABORATORIUM FISIKA DASAR - FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA
CILEGON - BANTEN 2012
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
LEMBAR PENGESAHAN ii
ABSTRAK iii
KATA PENGANTAR iv
DAFTAR ISI v
DAFTAR GAMBAR vi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Penulisan ... 7
1.3 Perumusan Masalah ... 8
1.4 Batasan Masalah ... 16
BAB II DESKRIPSI PROSES 2.1 Lampu ... 23
2.2 Transistor ... 24 2.3 Kapasitor ... dst...
2.4 Resistor ...
2.5 Potensiometer ...
2.6 Intensitas cahaya ...
BAB III METODE PERCOBAAN
3.1 Diagram alir percobaan ...
3.2 Alat & Bahan ...
3.2.1 Alat ...
3.2.2 Bahan ...
3.3 Prosedur percobaan ...
BAB IV HASIL & PEMBAHASAN
4.1 Hasil Percobaan ...
4.2 Pembahasan ...
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ...
5.2 Saran ...
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
BAB II
DESKRIPSI PROSES
1.1 Lampu
Lampu adalah sebuah peranti yang memproduksi cahaya. Kata "lampu" dapat juga berarti bola lampu. Ada berbagai macam lampu diantaranya lampu pjiar, lampu neon. lampu busur, lampu mercuri, LED, dan sebagainya. Salah satu lampu yang digunakan dalam penelitian ini adalah lampu pijar. Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi. Lampu pijar dipasarkan dalam berbagai macam bentuk dan tersedia untuk tegangan (voltase) kerja yang bervariasi dari mulai 1,25 volt hingga 300 volt. Energi listrik yang diperlukan lampu pijar untuk menghasilkan cahaya yang terang lebih besar dibandingkan dengan sumber cahaya buatan lainnya seperti lampu pendar dan diode cahaya, maka secara bertahap pada beberapa negara peredaran lampu pijar mulai dibatasi. Di samping memanfaatkan cahaya yang dihasilkan, beberapa penggunaan lampu pijar lebih memanfaatkan panas yang dihasilkan, contohnya adalah pemanas kandang ayam, dan pemanas inframerah dalam proses pemanasan di bidang industri.
Gambar 2.1 Lampu
23
1.2 Transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.Transistor through- hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter). Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektot (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor. Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat).
Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.
Gambar 2.2 Transistor
1.3 Kapasitor
Kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik.
Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday.
Kondensator juga dikenal sebagai "kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa dan negara yang tidak menggunakan bahasa Inggris masih mengacu pada perkataan bahasa Italia "condensatore", bahasa Perancis condensateur, Indonesia dan 24
Jerman Kondensator atau Spanyol Condensador. Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung. Namun kebiasaan dan kondisi serta artikulasi bahasa setiap negara tergantung pada masyarakat yang lebih sering menyebutkannya. Kini kebiasaan orang tersebut hanya menyebutkan salah satu nama yang paling dominan digunakan atau lebih sering didengar. Pada masa kini, kondensator sering disebut kapasitor (capacitor) ataupun sebaliknya yang pada ilmu elektronika disingkat dengan huruf (C).
Gambar 2.3 Kapasitor
1.4 Resistor
Resistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir. 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 dihantarkan. 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, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.
dst...
Gambar 2.4 Resistor
1.5 Potensiometer
Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan peranti elektronik seperti pengendali suara pada penguat. Potensiometer yang dioperasikan oleh suatu mekanisme dapat digunakan sebagai transduser, misalnya sebagai sensor joystick. Potensiometer jarang digunakan untuk mengendalikan daya tinggi (lebih dari 1 Watt) secara langsung. Potensiometer digunakan untuk menyetel taraf isyarat analog (misalnya pengendali suara pada peranti audio), dan sebagai pengendali masukan untuk sirkuit elektronik. Sebagai contoh, sebuah peredup lampu menggunakan potensiometer untuk menendalikan pensakelaran sebuah TRIAC, jadi secara tidak langsung mengendalikan kecerahan lampu. Potensiometer yang digunakan sebagai pengendali volume kadang-kadang dilengkapi dengan sakelar yang terintegrasi, sehingga potensiometer membuka sakelar saat penyapu berada pada posisi terendah.
Gambar 2.5 Potensiometer
1.6 Intensitas Cahaya
Intensitas cahaya adalah besaran pokok fisika untuk mengukur daya yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya pada arah tertentu per satuan sudut. Satuan SI dari intensitas cahaya adalah Candela (Cd). Dalam bidang optika dan fotometri (fotografi), kemampuan mata manusia hanya sensitif dan dapat melihat cahaya dengan panjang gelombang tertentu (spektrum cahaya nampak) yang diukur dalam besaran pokok ini. Daya dalam fisika adalah laju energi yang dihantarkan atau kerja yang dilakukan per satuan waktu. Daya dilambangkan dengan P. Daya rata-rata (sering disebut sebagai "daya" saja bila konteksnya jelas) adalah kerja rata-rata atau energi yang dihantarkan per satuan waktu. Daya sesaat adalah limit daya rata-rata ketika selang waktu Δt mendekati nol. Intensitas cahaya cenderung disebut sebagai kuat cahaya. Kuat cahaya dapat dinyatakan didalam rumus:
... (2.1)
Atau
... (2.2) 𝑷 = 𝑰 𝐕
𝑷 = 𝑰 𝑹𝟐
BAB III
METODE PERCOBAAN
3.1 Diagram Alir Percobaan
Gambar 3.1 Diagram Alir Percobaan
3.2 Alat & Bahan 3.2.1 Alat
Alat – alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah - Lampu pijar
- Transistor Q4006LT - Kapasitor 473K 630V - Resistor 10000 Ω - Resositor 1000 Ω
Merangkai Alat
Menyalakan Lampu
Mengukur Jarak lampu ke luxmeter
Mengatur lampu dengan potensiometer
Mencatat hasil intensitas yang ditunjukkan pada
luxmeter
- Potensiometer 500 K - Lampu indikator - Kabel
3.2.2 Bahan
Bahan – bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah - Viting
- Kotak sabun bekas - Papan bingkai kecil
3.3 Prosedur Percobaan
Adapun prosedur percobaan yang telah dilakukan diantaranya
1. Merangkai alat-alat yang ditunjukkan seperti pada gambar di bawah ini
2. Menyalakan lampu dengan menyambungkan langsung ke sumber listirk(AC) 3. Mengukur jarak antara luxmeter dengan lampu yang sudah dinyalakan.
4. Mengatur besarnya intensitas cahaya dengan menggunakan potensiometer yang ada pada rangkaian alat yang telah disusun.
5. Mencatat hasil intensitas yang didapat berdasarkan besar potensiometer yang telah diukur.
BAB IV
HASIL & PEMBAHASAN
4.1 Hasil Percobaan
Dari percobaan yang telah dilakukan maka didapat hasil data seperti dibawah ini :
Tabel 4.1 Hasil data percobaan intensitas tiap jarak berbeda
Dan dibuat ke dalam gambar grafik yang ditunjukkan seperti di bawah ini :
Gambar 4.1 Grafik percobaan intensitas tiap jarak berbeda
Dari gambar grafik diatas ditunjukkan bahwa semakin besar jarak lampu semakin kecil pula intensitas yang dihasilkan dalam kondisi potensiometer baik low, medium, dan high. Ini menunjukkan bahwa hubungan antara jarak dan intensitas berbanding terbalik sesuai persamaan rumus yang telah ada pada konsep.
0 5 10 15 20 25
0 500 1000 1500 2000 2500
JARAK (R)
INTENSITAS (LUX)
LOW MEDIUM HIGH
R/I Low Medium High
10 200 1500 2200
15 100 1200 1800
20 50 750 1500
4.2 Pembahasan
Setelah mendapatkan data-data yang telah diperoleh dari percobaan yang dilakukan, data tersebut dapat diolah menggunakan rumus kuat cahaya yang telah ada (2.2)
INTENSITAS (LUX)
LOW MEDIUM HIGH
200 1500 2200
100 1200 1800
50 750 1250
R2 (m) 0.01 0.0225
0.04
Dari data yang sudah ada akan dimasukkan ke dalam persamaan rumus : Untuk intensitas low :
1. P = 200 x 0.01 = 2 2. P = 100 x 0.025 = 2.25 3. P = 50 x 0.04 = 2 Untuk intensitas medium : 1. P = 1500 x 0.01 = 150 2. P = 1200 x 0.025 = 180 3. P = 750 x 0.04 = 150 Untuk intensitas high : 1. P = 2200 x 0.01 = 220 2. P = 1800 x 0.0225 = 270 3. P = 1250 x 0.04 = 300
𝑷 = 𝑰 𝑹𝟐
BAB V
KESIMPULAN & SARAN
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang didapat dari percobaan ini ialah :
1. Semakin besar jarak yang telah ditentukan semakin kecil pula intensitas yang dihasilkan.
2. Transistor mempengaruhi intensitas cahaya lampu yang ada.
3. Hubungan intensitas dengan kuat cahaya berbanding lurus.
5.2 Saran
Saran yang didapat dari percobaan ini adalah
1. Mengukur jarak lampu ke luxmeter dengan akurat.
2. Berhati – hati terhadap tegangan yang mengalir langfsung dari arus AC.
3. Memanfaatkan sarana atau prasana yang ada dengan baik.
