ANALISIS KELISTRIKAN AKIBAT PERBEDAAN TEMPERATUR SAMBUNGAN KAWAT LOGAM TEMBAGA DAN SENG
UNTUK PERAGA TERMOELEKTRIK
(Skripsi)
Oleh
Lailatul Nuzul Syam
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG 2017
Lailatul Nuzul Syam
ABSTRAK
ANALISIS KELISTRIKAN AKIBAT PERBEDAAN TEMPERATUR SAMBUNGAN KAWAT LOGAM TEMBAGA DAN SENG
UNTUK PERAGA TERMOELEKTRIK
Oleh
Lailatul Nuzul Syam
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh temperatur pada sambungan kawat logam tembaga dan seng terhadap besaran kelistrikan yang dihasilkan. Kawat tembaga dan seng yang digunakan adalah kawat yang mudah ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Selain menggunakan kawat logam penelitian ini juga menggunakan termometer, multitester digital, dan potensiometer. Penelitian menggunakan desain research experimental atau penelitian eksperimen. Telah dilakukan penelitian besaran kelistrikan berupa tegangan dan hambatan dalam yang selanjutnya dari data tegangan Seebeck diperoleh koefisien Seebeck. Penelitian ini dilakukan dengan menaikan suhu pada air panas dan menetapkan suhu pada air dingin yaitu 0oC sesuai dengan titik lebur es. Suhu air panas dimulai 20,0oC sampai dengan suhu 100,0oC dengan selisih setiap percobaan 2,0oC. Besar nilai tegangan Seebeck yang didapat dipengaruhi oleh adanya perbedaan
temperatur antara kedua sambungan logam termoelektrik, yaitu semakin besar perubahan temperatur maka semakin besar juga nilai tegangan Seebeck yang
Lailatul Nuzul Syam
iv
dihasilkan. Tegangan Seebeck yang diperoleh pada sambungan kawat Tembaga dan Seng adalah sebesar 0,1 mV – 1,03 mV dengan kesalahan relatif tiap
pengukuran dibawah 10%. Hambatan dalam yang dihasilkan oleh alat peraga ini relatif tetap yaitu sebesar4999,978Ω. Koefisien Seebeck yang dihasilkan sebesar 0,011 mV/oC dengan persamaan regresi liniernya Y = 0,011X - 0,144. Alat ini dapat digunakan untuk menunjukan fenomena perubahan energi panas menjadi energi listrik.
ANALISIS KELISTRIKAN AKIBAT PERBEDAAN TEMPERATUR SAMBUNGAN KAWAT LOGAM TEMBAGA DAN SENG
UNTUK PERAGA TERMOELEKTRIK
Oleh
Lailatul Nuzul Syam
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar SARJANA PENDIDIKAN
Pada
Program Studi Pendidikan Fisika
Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Lampung
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG 2017
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Baturaja pada tanggal 30 Januari 1997, sebagai anak pertama dari tiga bersaudara pasangan Ayah Suwito dan Ibu Endang.
Penulis mengawali pendidikan formal di SD Negeri 25 OKU pada tahun 2001 dan diselesaikan pada tahun 2006, melanjutkan di SMP Negeri 23 OKU pada tahun 2007 yang diselesaikan pada tahun 2010 dan masuk SMA Negeri 5 OKU yang diselesaikan pada tahun 2013. Pada Juni 2013 penulis dinyatakan diterima untuk melanjutkan studi di Program Studi Pendidikan Fisika Jurusan Pendidikan MIPA Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Lampung melalui Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN) jalur test .
Pada tahun 2016 penulis melakukan Kuliah Kerja Nyata (KKN) dan Program Pengalaman Lapangan (PPL) di desa Gayau Sakti, Kec. Seputih Agung, Kab. Lampung Tengah.
viii MOTTO
Sebaik-baiknya manusia adalah yang paling bermanfaat bagi orang lain. (HR. Bukhari Muslim)
Beri nilai pada usahanya jangan pada hasilnya. Baru kita bisa mengerti kehidupan. (Albert Einstein)
“Tetaplah menjadi diri sendiri dan jadilah manusia yang bermanfaat” (Lailatul Nuzul Syam)
PERSEMBAHAN
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang selalu memberikan limpahan rahmat-Nya dan semoga shalawat selalu tercurahkan kepada Nabi Muhammad shalallahu ‘alaihi wasallam. Dengan kerendahan hati, penulis mempersembahkan karya sederhana ini sebagai tanda bakti kasih tulus dan mendalam kepada :
1. Orang tuaku tercinta, Ibu Eti Kus Endang dan Ayah Suwito, yang telah sepenuh hati membesarkan, mendidik, mendo’akan, serta mendukukung segala bentuk perjuangan anaknya. Semoga Allah senantiasa menguatkan langkahku untuk selalu membahagiakan dan membanggakan kalian.
2. Adikku tersayang, Laden Dwi Puspita dan Lindri Astuti Tri Ashari yang telah memberikan doa dan semangatnya untuk segala perjuanganku.
3. Nenek dan Kakekku tercinta serta seluruh keluarga besarku tersayang yang senantiasa memberikan dukungan, semangat dan motivasi terbaiknya.
4. Para pendidik yang senantiasa memberikan didikan dan bimbingan terbaik
kepadaku dengan tulus dan ikhlas.
5. Semua sahabat-sahabatku yang begitu sabar menemani langkah juangku dan
senantiasa saling mengingatkan dalam kebaikan dan kesabaran.
x
SANWACANA
Alhamdulillah segala puji hanya bagi Allah SWT, karena atas nikmat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan Fisika di FKIP Universitas Lampung.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. H. Muhammad Fuad, M.Hum., selaku Dekan FKIP Universitas
Lampung.
2. Bapak Dr. Caswita, M.Si., selaku Ketua Jurusan Pendidikan MIPA.
3. Bapak Drs. Eko Suyanto, M.Pd., selaku Ketua Program Studi Pendidikan Fisika atas kesediaannya untuk memberikan bimbingan, arahan dan motivasi dalam proses penyelesaian skripsi ini.
4. Bapak Drs. Eko Suyanto, M.Pd., selaku Pembimbing Akademik sekaligus
Pembimbing I, atas kesabarannya dalam memberikan bimbingan, arahan, dan motivasi kepada penulis selama proses menyelesaikan skripsi.
5. Bapak Wayan Suana, S.Pd., M.Si., selaku Pembimbing II yang telah banyak
memberikan saran dan kritik yang bersifat positif, motivasi dan bimbingan kepada penulis selama menyelesaikan skripsi.
6. Bapak Drs. I Dewa Putu Nyeneng, M.Sc., selaku Pembahas yang banyak
7. Bapak Blasius Anggit Wicaksono, S.Pd., M.Si., yang telah membimbing dan mengarahkan selama kegiatan penelitian.
8. Bapak dan Ibu dosen Pendidikan Fisika Universitas Lampung yang telah
membimbing penulis dalam pembelajaran di Universitas Lampung.
9. Almamater tercinta Universitas Lampung.
10. Sahabat terbaikku Clara Aldila, Lulu Lasmita Dewi, Kartika Nurcahyati, Gita Aldira Abelta, dan Ade Imba Wahyu Isnaini. Terima kasih atas kesabaran bersamaku, senantiasa menyemangatiku, menguatkan dan mengingatkanku dalam kebaikan dan kesabaran selama perjalanan kuliah ini.
11. Sahabat terbaikku Nurul Rachma Octavia, Winda Wijayanti, Maghfira Alimatussaumi dan Diane Tristina Rantauly. Terima kasih atas kesabaran menghadapi tingkahku, senantiasa menyemangatiku, menguatkan dan mengingatkanku dalam kebaikan.
12. Sahabat rantau Intan Puspita Sari dan Fessy Febriani Rosmery AR. Terima kasih atas kesabaran bersamaku, menguatkanku untuk selalu semangat walau jauh dari orang tua.
13. Sahabat terbaikku yang jauh disana Wiwin, Prily Hijrah Sari, Robin Afandi, Ifnu Prasetyo, M. Ade Kurniawan dan Reyanda Dwi YP. Terima kasih atas kesabaran bersama ku dari dahulu hingga saat ini.
14. Teman satu bimbingan Lulu, Fira, Kurnia, Marisa, Deni K dan Deni M. Terima kasih atas kesabaran bersamaku dan membantu menyelesaikan penelitian ini.
15. Teman kost Diora, Putri, Dina, Lintang, kak Bella, kak Puput, mba Devi, mba Inne, mba Tika, mba Nike, Novi, Iin terima kasih untuk nasehat dan
xii
bantuannya. Terkhusus Putri Ria Ariyanti dan Diora Gustina terima kasih atas kesabaran bersamaku dan selalu memotivasi untuk terus semangat kuliah maupun skripsi.
16. Seluruh teman-teman seperjuangan Pendidikan Fisika 2013: Anita, Ika, Nova, Ningrum, Yeni, Sundari, Wanda, Dede, Soleha, Revania, Radha, Safura, Fince, Yuni, Sara, Timel, Dian, Melisa, Retno, Herwin, Ismal, Arwi, Fadel, Nawawi, Deni M, Dwi, Intan, Rofi, Rahma, Yulia, Dina, Dini, Imah, Maryanti, Tiya, Citra, Susi, Eka, Witri, Salma, Septian, Nurlia, Ria, Aday, Tiara, Aisya, Alin, Hesti, Vita, Manda, Geo, Abi, Oki, Ardi, Alex, dan Dewa. 17. Kepada semua pihak yang telah membantu terselesaikannya skripsi ini.
Penulis berdoa semoga semua amal dan bantuan yang telah diberikan mendapat pahala dari Allah SWT dan semoga skripsi ini bermanfaat. Amiin.
Bandar Lampung,10 Agustus 2017 Penulis,
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... i
COVER DALAM ... iii
LEMBAR PERSETUJUAN ... iv
LEMBAR PENGESAHAN ... v
SURAT PERNYATAAN ... vi
RIWAYAT HIDUP... vii
MOTTO ... viii
PERSEMBAHAN ... ix
SANWACANA ... x
DAFTAR ISI... xiii
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR GAMBAR... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 3
C. Tujuan Penelitian ... 4
D. Manfaat Penelitian ... 4
E. Ruang Lingkup Penelitian... 4
II. TINJAUAN PUSTAKA A. Alat peraga ... 5
B. Energi panas dan Energi Listrik... 6
1. Energi Termal ... 6
2. Energi Listrik ... 7
C. Konversi energi panas ke energi listrik... 8
D. Temperatur ... 9
E. Besaran-besaran kelistrikan ... 10
xiv 2. Deret Volta... 11 3. Beda Potensial ... 12 4. Tegangan Jepit ... 13 5. Hambatan Dalam ... 15 F. Termoelektrik ... 16 G. Efek Seebeck... 18
III. METODE PENELITIAN A. Tempat dan waktu ... 21
B. Alat dan bahan penelitian... 21
1. Alat yang digunakan pada penelitian ... 21
2. Bahan yang digunakan pada penelitian ... 22
C. Tahap Penelitian... 23
1. Persiapan ... 23
2. Pengumpulan data ... 25
3. Analisis data ... 27
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian ... 30
1. Temperatur terhadap tegangan ... 30
2. Koefisien Seebeck ... 32
3. Hambatan dalam ... 33
B. Pembahasan ... 35
1. Temperatur terhadap tegangan ... 35
2. Koefisien Seebeck ... 38
3. Hambatan dalam ... 39
V. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan ... 40
B. Saran ... 40
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
4.1 Hubungan Temperatur terhadap Tegangan ... 31 4.2 Data Hambatan Dalam... 34
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Tegangan Seebeck dalam keadaan Terbuka ... 15
2.2 Elemen Seebeck diberi Hambatan Luar ... 15
2.3 Skema Hambatan dalam Alat Peraga ... 16
2.4 Eksperimen Seebeck ... 19
3.1 Tahap Penelitian ... 23
3.2 Desain Alat Peraga Konversi Energi ... 24
3.3 Skema Pengukuran Tegangan Seebeck ... 25
3.4 Skema Pengukuran Hambatan Pengganti ... 26
3.5 Skema Pengukuran Hambatan Menggunakan Ohmmeter ... 26
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Penelitian Pendahuluan ... 46
2. Temperatur terhadap tegangan ... 51
3. Perhitungan koefisien seebeck ... 74
4. Hambatan dalam ... 76
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Fisika merupakan bagian dari sains yang mempelajari fenomena dan gejala alam secara empiris, logis, sistematis dan rasional yang melibatkan proses dan sikap ilmiah. Fatonah (2014: 43) menyatakan bahwa fisika sebagai bagian dari IPA mengkaji perilaku, struktur dan interaksi benda secara
empirik, oleh sebab itu dalam pembelajaran fisika seharusnya dimulai dengan pengamatan yang melibatkan fenomena dan gejala alam yang berkaitan dengan materi fisika yang akan diajarkan. Akan tetapi, masih ada
pembelajaran fisika dilakukan dengan cara tekstual, dengan meminta siswa menghafal rumus-rumus yang ada di dalam buku. Hal ini menyebabkan tugas belajar siswa menjadi lebih berat karena menitikberatkan pada konsep dan mengesampingkan fakta. Akibatnya siswa kehilangan kesempatan untuk memperoleh pengalaman belajar secara empirik, dan pembelajaran fisika menjadi kurang menarik.
Metode praktikum sebagai salah satu strategi dalam pembelajaran yang dapat memberikan pengalaman empirik kepada siswa. Metode praktikum
menerapkan pembelajaran yang berpusat pada peserta didik, dengan peran guru lebih sebagai fasilitator dari pada mengajar langsung. Keberhasilan
2
penggunaan metode praktikum dalam pembelajaran dipengaruhi dengan tersedianya peralatan praktikum yang memadai. Salah satu cara untuk membuat materi pembelajaran menjadi lebih menarik yaitu dengan menggunakan alat peraga.
Alat peraga merupakan seperangkat benda kongkret yang dirancang, secara sengaja yang digunakan untuk membantu menanamkan dan mengembangkan konsep-konsep pada mata pelajaran tertentu. Prasetyani (2013:7) menyatakan bahwa, alat peraga dapat memperjelas bahan pengajaran yang diberikan guru kepada siswa sehingga siswa lebih mudah memahami materi atau soal yang disajikan guru. Jadi, alat peraga dapat digunakan untuk mempermudah peserta didik dalam memahami suatu konsep dalam pembelajran. Salah satu materi dalam mata pelajaran fisika yaitu konversi energi. Materi konversi energi dari buku-buku ajar masih sangat minim, apalagi mengenai konversi energi panas menjadi energi listrik. Alat peraga konversi energi juga masih sangat sulit ditemukan di suatu sekolah. Oleh karena itu pengadaan alat peraga konversi energi ini sangat diperlukan disekolah.
Sutjahja (2011: 2) menyatakan bahwa, bahan termoelektrik adalah bahan unik yang dapat mengkonversi energi panas menjadi energi listrik atau sebaliknya. Sedangkan menurut Ramdini (2014: 3) konsep Seebeck sebagai efek dari dua buah material logam yang tersambung berada di lingkungan dengan dua temperatur berbeda, maka dimaterial tersebut akan mengalir arus listrik atau gaya gerak listrik. Penelitian yang dilakukan oleh Efendi (2016: 72)
3
listrik dan disertai petunjuk pengunaan (user manual) yang dapat digunakan untuk mengamati perilaku perubahan energi panas menjadi energi listrik sebagai solusi keterbatasan sumber energi listrik untuk pembelajaran materi sumber energi listrik. Penelitian ini kemudian diulangi lagi oleh penulis dengan mengacu pada percobaan yang telah dilakukan, tetapi dengan menggunakan logam yang ada di lingkungan sekitar Universitas Lampung.
Peneliti telah melakukan penelitian pendahuluan menggunakan beberapa sambungan kawat logam (lampiran 1), yaitu sambungan kawat Tembaga (Cu) dengan Alumunium (Al), Tembaga (Cu) dengan Seng (Zn), Alumunium (Al) dengan Besi (Fe), Tembaga (Cu) dengan Besi (Fe), dan Timbal (Pb) dengan Seng (Zn). Setiap percobaan yang dilakukan dengan menaikan suhu pada air panas dan menetapkan suhu pada air dingin yaitu 0̊ C. Dengan mempertimbangkan keteraturan kenaikan tegangan dan karakteristik sifat logam maka penulis memilih pasangan kawat Tembaga (Cu) dan Seng (Zn) sebagai fokus penelitian karena pasangan kawat ini dapat menjelaskan gejala efek Seebeck secara empirik dan tidak menimbulkan korosi. Untuk
menjelaskan gejela seebeck pada alat peraga ini maka dilakukan penelitian ini untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan yang ada.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana pengaruh selisih temperatur pada suhu panas terhadap tegangan ?
4
2. Bagaimana besaran koefisien Seebeck dan hambatan dalam yang
ditimbulkan oleh alat peraga ?
C. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui pengaruh selisih temperatur pada suhu panas terhadap tegangan.
2. Mengetahui besaran koefisien Seebeck dan hambatan dalam yang
ditimbulkan oleh alat peraga.
D. Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh melalui penelitian ini adalah tersedianya alat peraga perubahan panas menjadi energi listrik dengan logam yang dapat ditemukan di lingkungan sekitar.
E. Ruang Lingkup
Penelitian ini dibatasi dalam ruang lingkup berikut:
1. Penelitian yang dilakukan untuk menganalisis besaran-besaran
kelistrikan yang dihasilkan oleh perubahan suhu pada sambungan kawat logam.
2. Sambungan kawat logam yang digunakan yaitu tembaga dan seng.
3. Analisis yang dilakukan untuk mengetahui efek Seebeck yang dihasilkan
dan besaran-besaran kelistrikan yaitu, selisih perubahan temperatur (∆T), tegangan (V), hambatan dalam dan koefisien Seebeck.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Alat Peraga
Anderson dalam Lestari (2006: 2), alat peraga digunakan sebagai media atau perlengkapan untuk membantu para pembelajar. Alat peraga pembelajaran adalah alat atau bahan yang digunakan oleh pembelajar untuk: (l) membantu pembelajar dalam meningkatkan keterampilan dan pengetahuan pembelajar; (2) mengilustrasikan dan memantapkan pesan dan informasi; dan (3)
menghilangkan ketegangan dari hambatan dan rasa malas peserta didik.
Hamalik dalam Herlina (2010: 1) mengatakan bahwa alat peraga dalam pembelajaran dapat bermanfaat sebagai berikut: meletakkan dasar-dasar yang kuat untuk berpikir sehingga mengurangi verbalisme, dapat memperbesar perhatian siswa, meletakkan dasar-dasar yang penting untuk perkembangan belajar, sehingga belajar akan lebih mantap.
Ruiz dkk. dalam Asyhar (2011: 11) mengatakan bahwa alat peraga digunakan oleh guru untuk memberi penekanan pada informasi, memberikan stimulasi perhatian, dan memfasilitasi proses pembelajaran. Alat peraga memiliki spektrum yang cukup luas mulai dari media sederhana hingga media canggih dalam bentuk aural atau visual.
6
Sudjana (2000:110) mengatakan bahwa alat peraga adalah alat bantu yang digunakan oleh guru dalam proses belajar mengajar agar proses belajar siswa lebih efektif dan efisien.
Berdasarkan beberapa penjelasan diatas, dapat disimpulkan alat peraga digunakan oleh guru untuk membantu memusatkan perhatian peserta didik dalam pembelajaran sehingga proses pembelajaran menjadi lebih menarik dan efektif.
B. Energi Panas (Termal) dan Energi Listrik
1. Energi Panas (Termal)
Energi termal menurut Culp (1996: 6) adalah jenis energi yang berkaitan dengan getaran atomik dan molekular. Energi jenis ini adalah bentuk energi dasar, dengan arti kata semua bentuk energi lain dapat dikonversi secara penuh ke energi ini, tetapi pengkonversian energi termal menjadi bentuk energi lain dibatasi oleh hukum kedua termodinamika. Bentuk transisional dari energi termal adalah panas dan pada umumnya dinyatakan dalam satuan kalori atau British thermal unit. Energi termal dapat
disimpan hampir pada semua media sebagai panas sensibel maupun panas laten. Penyimpanan panas sensibel diikuti dengan kenaikan temperatur, sementara penyimpanan panas laten diikuti dengan perubahan fase dan bersifat isotermis.
Sedangkan Bueche (2006: 143) menjelaskan bahwa :
Energi termal atau kalor adalah energi yang mengalir dari benda yang satu ke benda yang lain karena perbedaan suhu. Kalor selalu
7
berpindah dari benda yang panas ke benda yang dingin. Agar kedua benda yang saling bersentuhan tersebut berada dalam keadaan termal yang seimbang (yakni ada perpindahan kalor antara kedua
benda),suhu kedua benda haruslah sama. Jika benda pertama dan benda kedua berada dalam keadaan setimbang termal dengan benda ketiga,maka kedua benda pertama berada dalam keadaan seimbang termal (pernyataan ini sering disebut hukum ke-nol termodinamika).
Selanjutnya Giancoli (2001: 491) menjelaskan bahwa energi panas atau energi termal adalah jumlah total dari semua energi pada semua molekul di sebuah benda. Energi ini mengacu pada energi total dari semua molekul pada benda.
Hal diatas yang dimaksud energi panas (termal) adalah energi yang berpindah dari suatu benda dengan suhu yang tinggi ke suhu rendah maka akan mendapatkan suatu kondisi yang termal.
2. Energi Listrik
Culp (1996: 4) menjelaskan, Energi listrik adalah jenis energi yang berkaitan dengan arus dan akumulasi elektron. Energi jenis ini umumnya dinyatakan dalam satuan daya dan waktu, misalnya watt-jam atau kilowatt-jam. Bentuk transisional dari energi listrik adalah aliran elektron, biasanya melalui konduktor dari jenis tertentu.
Sedangkan Bueche (2006: 191) menjelaskan, Daya Listrik P (satuan watt) yang dihasilkan sumber energi dalam membawa muatan q (dalam satuan coulomb) melintasi potensial yang naik V (dalam satuan volt) dalam waktu t (dalam satuan detik) dapat dirumuskan sebagai berikut:
8
Karena = , rumus ini dapat pula dituliskan sebagai berikut:
( ) = dengan I dalam satuan ampere.
Energi listrik menurut Pujianto, dkk (2016: 197), merupakan energi paling banyak dimanfaatkan dalam kehidupan manusia. Energi listrik dapat diubah menjadi berbagai macam energi misalnya, seperti penggunaan lampu pijar yang mengubah energi kinetik menjadi energi cahaya dan energi kalor, penggunaan kipas angin yang mengubah energi listrik
menjadi energi angin, dan penggunaan setrika yang mengubah energi listrk menjadi energi panas. Dalam kehidupan sehari-hari, energi listrik sangat dominan digunakan dalam kehidupan manusia.
Berdasarkan pendapat ahli diatas, energi listrik merupakan bentuk energi yang dapat di ubah menjadi energi-energi lain. Bentuk transisional dari energi listrik adalah aliran elektron, biasanya melaui konduktor dari jenis tertentu.
C. Konversi energi panas ke energi listrik
Culp (1996: 385-386) menjelaskan,
Beberapa sistem konversi yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik sering disebut sebagai pengubah energi langsung (direct-energy converter). Energi panas dapat langsung diubah menjadi energi listrik, misalnya dalam converter termoelektrik (thermoelectric converter) dan konverter termionik (thermionic converter).
Perpindahan panas konveksi adalah perpindahan panas dari satu tempat ke tempat lain karena adanya perpindahan fluida, proses perpindahan panas
9
melalui perpindahan massa. Gerak serempak fluida menambah perpindahan panas pada banyak kondisi, seperti misalnya antara permukaan solid dan permukaan fluida. Konveksi adalah perpindahan panas yang umum pada cairan dan gas.
D. Temperatur
Giancoli (2001: 449) menyatakan bahwa temperatur merupakan ukuran mengenai panas atau dinginnya benda. Banyak sifat zat yang berubah terhadap temperatur, misalnya hambatan suatu benda dapat berubah akibat temperatur.
Halliday (1985: 696-697) menjelaskan bahwa :
Temperatur merupakan derajat panas suatu benda. Temperatur juga didefiniskan sebagai sebuah kuantitas skalar yang merupakan sifat semua sistem termodinamika (di dalam keadaan-keadaan
kesetimbangan), sehingga apabila dua benda memiliki keadaan temperatur yang sama maka kedua benda tersebut dikatakan berada dalam kesetimbangan termal.
Selanjutnya menurut Ishaq (2007: 222-223) temperatur yaitu besaran yang menyatakan derajat panas atau dingin sebuah benda secara eksak. Temperatur sebuah dapat diukur menggunakan termometer. Temperatur secara
mikroskopik (ditinjuau dari skala yang lebih kecil) sesungguhnya berkaitan dengan energi kinetik rata-rata translasi gabungan dari partikel penyusun zat. Makin tinggi energi translasinya maka temperatur benda makin tinggi juga. Ini berarti jika partikel penyusun zat bergerak (transalasi) makin cepat maka temperaturnya makin tinggi.
10
Berdasarkan beberapa penjelasan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa temperatur adalah suatu skala yang menyatakan derajat panas atau dinginnya suatu benda.
E. Besaran-Besaran Kelistrikan
1. Fungsi Transfer
Secara fisik, suatu sistem kendali merupakan sekumpulan komponen-komponen dan rangkaian-rangkaian yang terhubung bersama untuk melakukan suatu fungsi berguna. Tiap komponen dalam sistem mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Sebagai contoh, tinjau sensor suhu yang mengubah besaran derajat ke tegangan (volt) atau motor listrik mengubah tegangan (volt) menjadi putaran per menit (RPM). Untuk menjelaskan kinerja dari keseluruhan sistem diperlukan suatu notasi yang seragam sehingga dapat dilakukan perhitungan terhadap efek gabungan dari komponen-komponen yang berbeda-beda di dalam sistem. Kebutuhan ini mendasari diperlukannya analisa fungsi transfer (Fathurahman, M. 2009).
Fungsi transfer dapat didefinisikan sebagai persamaan matematika yang memberikan informasi korelasi antara keluaran dengan masukan dalam suatu sistem. Fungsi transfer suatu sistem linier didefinisikan sebagai hasil bagi transformasi laplace dari variabel keluaran dengan masukan dengan seluruh syarat mula (initial Condition) dianggap sama dengan nol. Fungsi transfer hanya dapat didefinisikan untuk sistem linier dan stasioner berparameter tetap (Halim, S. 2006).
11
2. Deret Volta
Deret elektrokimia atau deret volta merupakan urutan logam-logam berdasarkan kenaikan potensial elektroda standarnya. Umumnya deret volta yang sering dipakai yaitu : Zn, Ni, Sn, Ca, Li, Ba, Na, K, Mg, Fe, Mn, Pb, Al (H), Hg, Au, Cu, Ag, Pt. Pada deret volta, unsur logam dengan potensial elektroda lebih negatif ditempatkan di bagian kiri, sedangkan unsur dengan potensial elektroda yang lebih positi ditempatkan di bagian kanan. Semakin ke kiri kedudukan suatu logam dalam deret tersebut, maka logam semakin reaktif (semakin mudah melepas elektron) dan logam merupakan reduktor yang semakin kuat (semakin mudah mengalami oksidasi).Sebaliknya, semakin ke kanan kedudukan suatu logam dalam deret tersebut, maka logam semakin kurang reaktif (semakin sulit melepas elektron) dan logam merupakan oksidator yang semakin kuat (semakin mudah mengalami reduksi) (Dogra, 1990).
Zn2+ (aq) + 2 e-→ Zn(s) Cu2+ (aq) + 2 e-→ Cu(s)
Arus listrik yang terjadi pada sel volta disebabkan elektron mengalir dari elektroda negatif ke elektroda positif. Hal ini disebabkan karena
perbedaan potensial antara kedua elektroda. Pengukuran perbedaan potensial (∆V) antara dua elektroda dengan menggunakan potensiometer ketika arus listrik yang dihasilkan16 mengalir sampai habis. Maka akan diperoleh nilai limit atau perbedaan potensial saat arus listriknya nol yang disebut sebagai potensial sel (E°sel) (Atkins, 2005).
12
3. Beda Potensial
Halliday (1994: 95-96) menjelaskan, untuk mencari selisih potensial di antara titik A dan B di dalam sebuah medan listrik, maka kita
menggeraknan sebuah muatan ini dari A ke B dan selalu
mempertahankannya di dalam kesetimbangan dan kita mengukur kerja yang harus dilakukan oleh alat yang menggerakkan muatan tersebut. Selisih potensial listrik didefinisikan dengan
− =
Satuan SI dari selisih potensial yang didapatkan dari persamaan di atas adalah joule/coulomb. Kombinasi (gabungan) ini terjadi begitu sering sehingga digunakan sebuah satuan khusus, volt (disingkat V), untuk menyatakan satuan tersebut, yakni
1 volt = 1 joule/coulomb
Sedangkan Tipler (2001: 74-75) menjelaskan,
Beda potensial adalah perubahan energi potensial per satuan muatan.
Beda potensial − adalag negatif dari kerja per satuan muatan
yang dilakukan oleh medan listrik pada muatan uji positif jika muatan pindah dari titik a ke titik b. Satuan SI untuk beda potensial adalah joule per coulomb atau sama dengan volt (V). Karena diukur dalam volt, beda potensial kadang-kadang disebut voltase atau tegangan.
Selanjutnya Jewett dan Serway (2010: 265) mengatakan, beda potensial ∆V =V − V di antara dua titik A dan B dalam medan listrik
didefinisikan sebagai perubahan energi potensial sistem saat muatan uji dipindahkan di antara titik-titik dibagi dengan muatan uji .
13
∆ ≡∆U= − .
Beda potensial tidak boleh dianggap sama dengan selisih energi potensial. Beda potensial di antara A dan B hanya begantung pada distribusi muatan sumbernya, sementara selisih energi potensial ada hanya jika terjadi pemindahan muatan uji di antara dua titik.
Menggunakan beberapa penjelasan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa beda potensial adalah beda potensial adalah perubahan atau berpindahnya energi potensial per satuan muatan.
4. Tegangan Jepit
Jewwet dan Serway (2010: 399) menjelaskan, pada baterai ideal dengan hambatan dalam nol, beda potensial pada baterai (disebut tegangan jepit sama dengan ggl-nya. Bayangkan Anda bergerak sepanjang baterai dari a ke b, serta mengukur tegangan listrik pada lokasi yang berbeda-beda. Ketika kita bergerak dari kutub negatif ke kutub psitif, tegangannya bertambah sebersar . Akan tetapi, ketika kita bergerak melewati
hambatan r, tegangannya berkurang sebesar Ir, di mana I merupaan arus
dalam rangkaian. Jadi tegangan jepit baterai,∆ = − , adalah
∆ = −
Selanjutnya Ramadhan (2012: 56) menjelaskan, di dalam sumber
tegangan, misalnya baterai, terdapat hambatan dalam (disimbolkan dengan huruf r). Jika arus mengalir, hambatan dalam ini akan menghambat arus.
14
Akibatnya, tegangan yang seharusnya dihasilkan (ggl) berkurang sebesar Ir. Tegangan akhir yang biasanya kita ukur inilah yang disebut tegangan jepit. Jadi, hubungan antara tegangan jepit dengan gaya gerak listrik diberikan dengan persamaan:
= ε – Ir
Jika tegangan jepit ini dihubungkan dengan sebuah hambatan luar R, maka besar arus yang mengalir dalam rangkaian adalah :
= = ( + )
Keterangan:
= tegangan jepit (volt) E = gaya gerak listrik (volt) I = kuat arus (A)
R = hambatan luar (ohm) r = hambatan dalam (ohm)
Ggl dan tegangan jepit merupakan dua hal yang berbeda. Ggl atau gaya gerak listrik adalah beda potensial antara ujung-ujung penghantar sebelum dialiri arus listrik, sedangkan tegangan jepit merupakan beda potensial sumber tegangan saat arus listrik mengalir. Tegangan jepit selalu lebih kecil dibandingkan dengan ggl, karena adanya pembebanan pada sumber tegangan yang bergantung pada jenis sumber tegangannya.
Menggunakan penjelasan di atas, dapat disimpulkan tegangan jepit adalah tegangan yang diperoleh apabila terdapat arus yang mengalir atau
15
melewati hambatan dalam suatu sumber listrik sehingga besarnya
berkurang sebesar dari nilai gglnya.
5. Hambatan Dalam
Jewwet dan Serway (2010: 398-399) menjelaskan, kutub positif baterai yang nyata terbuat dari materi, maka terdapat hambatan terhadap aliran muatan di dalamnya. Hambatan ini disebut hambatan dalam (r).
Menurut suyanto (2017) pengukuran hambatan dalam dapat dilakukan dengan cara berikut.
Gambar 2.1. Tegangan Seebeck dalam Keadaan Terbuka
Elemen Seebeck dalam keadaan terbuka memiliki gglԐ seperti
pada gambar 2.1. ketika elemen Seebeck diberi maka tegangan ≠
Ԑ seperti digambarkan pada gambar berikut:
16
Secara teori tegangan yang besarnya tidak sama denganԐ
disebabkan karena elemen seebeck sendiri memiliki hambatan dalam yaitu
. Mengukur besar dapat dilakukan dengan diganti dengan
hambatan geser kemudian mengatur hingga menjadi Ԑ , seperti
gambar berikut,
Gambar 2.3. Skema Hambatan Dalam Alat Peraga
Selanjutnya melepaskan hambatan geser dan mengukur hambatan pada
kaki-kakinya. Hambatan dalam diperoleh dengan mengurangkan dari
hambatan luar dengan hambatan yang teratur.
F. Termoelektrik
Prinsip kerja dari termoelektrik adalah dengan berdasarkan efek Seebeck yaitu “jika 2 buah logam yang berbeda disambungkan salah satu ujunganya, kemudian diberikan suhu yang berbeda pada sambungan, maka terjadi perbedaan tegangan pada ujung yang satu dengan ujung yang lain” (Muhaimin, 1993).
17
Teknologi termoelektrik bekerja dengan mengonversi energi panas menjadi listrik secara langsung (generator termoelektrik), atau sebaliknya, dari listrik menghasilkan dingin (pendingin termoelektrik). Untuk menghasilkan listrik, material termoelektrik cukup diletakkan sedemikian rupa dalam rangkaian yang menghubungkan sumber panas dan dingin. Dari rangkaian itu akan dihasilkan sejumlah listrik sesuai dengan jenis bahan yang dipakai. Kerja pendingin termoelektrik pun tidak jauh berbeda. Jika material termoelektrik dialiri listrik, panas yang ada di sekitarnya akan terserap. Dengan demikian, untuk mendinginkan udara, tidak diperlukan kompresor pendingin seperti halnya di mesin-mesin pendingin konvensional.
Penelitian termoelektrik muncul kembali tahun 1990 setelah sempat menghilang hampir lima dasawarsa karena efisiensi konversi yang tidak bertambah. Setidaknya ada tiga alasan yang mendukung kemunculan tersebut. Pertama, ada harapan besar ditemukannya material termoelektrik dengan efisiensi yang tinggi, yaitu sejak ditemukannya material superkonduktor High-Tc pada awal tahun 1986 dari bahan keramik. Kedua, sejak awal 1980, teknologi material berkembang pesat dengan kemampuan menyusun material tersebut dalam level nano. Teknologi analisis dengan XPS, UPS, STM juga memudahkan analisis struktur material. Ketiga, pada awal tahun 1990, tuntutan dunia tentang teknologi yang ramah lingkungan sangat besar. Ini memberikan imbas kepada teknologi termoelektrik sebagai sumber energi alternatif (Sukur, 2004: 4).
18
Berdasarkan pejelasan diatas disimpulkan bahwa pada dasarnya pembangkit listrik termoelektrik merupakan alat yang baik untuk mengkonversi aliran panas langsung menjadi tenaga listrik melalui efek Seebeck dan bisa dipakai sebagai sumber energi alternatif.
G. Efek Seebeck
Soedojo (2004) menjelaskan bahwa efek Seebeck adalah gejala mengalirnya arus listrik sepanjang untai yang terdiri atas 2 kawat konduktor dari bahan yang berbeda, yang kedua ujungnya dipersambungkan, apabila suhu di kedua persambungan itu dibuat berbeda.
Efek Seebeck menurut Diyastari (2015: 1), elektromotansi termal adalah sifat termometrik dari termokopel. Sifat termometrik merupakan sifat suatu bahan yang mudah berubah karena pengaruh suhu, contohnya yaitu pemuaian logam.
Konsep Seebeck menggambarkan bahwa jika dua buah material logam (biasanya semikonduktor) yang tersambung berada di lingkungan dengan dua temperatur berbeda, maka di material tersebut akan mengalir arus listrik atau gaya gerak listrik. Gejala perubahan energi termal menjadi energi listrik tersebut disebut dengan efek Seebeck (gejala Seebeck).
Penemuan pertama kali terkait dengan termelektrik terjadi pada tahun 1821, seorang fisikawan jerman yang bernama Thomas Johan Seebeck melakukan eksperimen dengan menggunakan dua material logam yang berbeda yaitu tembaga dan besi. Kedua logam itu dirangkai menjadi
19
sebuah sambungan dimana salah satu sisi logam dipanaskan dan
sedangkan satu sisi logam yang lainnya tetap dijaga pada suhu konstan sehingga arus akan mengalir pada rangkaian tersebut. Arus listrik yang mengalir akan mengindikasikan adanya beda potensial antara ujung-ujung kedua sambungan. Jarum kompas yang sebelumnya telah diletakkan diantara dua plat tersebut ternyata mengalami penyimpangan atau
Bergerak hal ini disebabkan adanya medan magnet yang dihasilkan dari proses induksi elektromagnetik yaitu medan magnet yang timbul karena adanya arus listrik pada logam.
Dibawah ini adalah simulasi dari rangkaian kedua logam A dan logam B.
Gambar 2.4. Eksperimen Seebeck
Konsep Seebeck menggambarkan bahwa jika dua buah material logam yang tersambung berada di lingkungan dengan dua temperatur berbeda, maka di material tersebut akan mengalir arus listrik atau gaya gerak listrik. Jika tembaga dan besi dalam sebuah rangkaian, di antara kedua logam tersebut lalu diletakkan jarum kompas. Ketika sisi logam tersebut dipanaskan, jarum kompas ternyata bergerak. Hal ini terjadi oleh karena aliran listrik yang terjadi pada logam menimbulkan medan magnet. Medan magnet inilah yang
-Seebeck coeficient
Equal Seebeck coeficient +
+
-Open circuit voltage
20
menggerakkan jarum kompas tersebut. Fenomena tersebut kemudian dikenal dengan efek Seebeck (Putra, 2009: 2).
Koefisien Seebeck didefinisikan sebagai perbandingan antara besarnya beda potensial terhadap beda temperatur, koefisien ini digunakan untuk
menyatakan kemampuan suatu material merubah perbedaan temperatur menjadi energi listrik, seperti dirumuskan (Wijaya, 2014: 1-2)
α = ∆
keterangan :
α = Koefisien Seebeck (Volt/K) V = Beda Potensial (Volt) ΔT = Perbedaan temperatur (K)
Menggunakan beberapa penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa efek Seebeck adalah fenomena mengalirnya aliran listrikakibat perbedaan temperatur pada pada masing-masing ujung dua logam berbeda yang disambungkan.
BAB 3. METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium pembelajaran fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan (FKIP) Universitas Lampung dari bulan April sampai Juni 2017.
B. Alat dan Bahan Penelitian
1. Alat yang digunkan dalam penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi alat untuk pembuatan sampel dan alat untuk pengukuran :
a. Alat untuk pembuatan sampel
1. Gunting atau cutter digunakan untuk memotong lempengan atau
kawat logam
2. Tang digunakan untuk menjepit kawat logam
3. Amplas digunakan untuk membersihkan kawat logam
4. Mikrometer skrup untuk mengukur diameter kawat logam
b. Alat untuk pengukuran
1. Multitester digital digunakan untuk mengukur arus, tegangan, dan hambatan yang dihasilkan sampel alat peraga
22
2. Kabel konektor digunakan untuk menghubungkan rangkaian
3. Jepit buaya digunakan untuk menjepit kawat logam pada sampe
alat peraga
4. Termos es digunakan untuk menyimpan es agat tidak mudah
meleleh/melebur
5. Heater atau pemanas air digunakan untuk memanaskankan air
6. Termometer air raksa untuk mengukur suhu air dingin
7. Termometer infrared untuk mengukur suhu air panas
8. Potensiometerlinear atau hambatan geser digunakan untuk
mengukur hambatan dalam
2. Bahan yang digunakan dalam penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi bahan sebagai pembuatan sampel, dan bahan untuk pengujian atau keperluan pengukuran:
a. Bahan sampel
1. Kawat tembaga dengan panjang 35,0 cm dan berdiameter 0,30
mm ± 0,005 mm dan kawat seng dengan panjang 40,0 cm dan diameter 0,35 mm ± 0,005 mm digunakan sebagai bahan dasar pembuatan sampel alat peraga
2. Silver glue paint dan carbon digunakan untuk merekatkan dua kawat logam menjadi sebuah sambungan
23
b. Bahan pengujian
1. Esbatu digunakan sebagai media pendingin sambungan kawat 2. Air sebagai media pemanas sambungan kawat
C. Tahap Penelitian
Gambar 3.1. Tahap penelitian
1. Persiapan
Persiapan yang dilakukan dengan memilih kawat logam yang akan di analisis yaitu menggunakan pasangan kawat logam tembaga (Cu) dengan Seng (Zn) dengan panjang lilitan 6cm. Kawat tembaga yang digunakan panjang 35,0 cm dan berdiameter 0,30 mm ± 0,005 mm, sedangkan kawat seng panjang 40,0 cm dan diameter 0,35 mm ± 0,005 mm. Memasukan aquades sebanyak 250 ml kedalam wadah 1 dan wadah 2.
Kesimpulan Analisis data Persiapan Pengumpulan data valid Tidak valid
24
Wadah yang 1 berisi air panas dan wadah ke 2 berisi air dingin. Dengan desain alat sebagai berikut:
Gambar 3.2. Desain Alat Peraga Konversi Energi Panas menjadi Energi Listrik
Memasukan kedua ujung kawat seng yang sudah dililit kawat tembaga, masing-masing kedalam wadah yang berisi air dingin dan air panas. Memasukan termometer ke dalam wadah berisi air panas untuk mengukur suhu pada air. Mengukur tegangan pada kawat tembaga menggunakan multimeter digital. Mengamati perubahan suhu pada air panas dengan mengubahnya hingga 80,0 ºC. Mencatatnya di tabel pengamatan.
25
2. Pengumpulan data
Pengumpulan data dilakukan dengan mengukur tegangan seebeck, hambatan dalam, dan koefisien yang dihasilkan sampel alat peraga. Data yang diperoleh adalah data primer, yaitu data yang diperoleh dengan penelitian secara langsung.
1. Pengumpulan data tegangan
a. Menyiapkan satu set alat peraga berbasis termoelektrik yang terdiri dari sambungan kawat Tembaga dan Seng, es dalam bejana, air dalam heater, dan probe.
b. Menyiapkan alat ukur yang diperlukan dan telah terkalibrasi, yaitu multiteser digital dan termometer air raksa.
c. Merangkai alat sesuai skema berikut :
Gambar 3.3. Skema Pengukuran Tegangan Seebeck Alat Peraga
d. Memanaskan air menggunakan heater sampai suhu mencapai
20oC yang dijadikan sebagai suhu awal.
26
f. Menghidupkan multitester digital untuk mengukur arus listrik dengan menempelkan probe pada ujung-ujung tembaga yang tidak disambungkan.
g. Mengulangi langkah tersebut dengan perubahan suhu per 2,0oC. h. Mencatat hasil pengukuran ke dalam tabel hasil penelitian.
2. Mengumpulkan data hambatan dalam
a. Menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.
b. Merangkai alat sesuai dengan skema berikut.
Gambar 3.4. Skema Pengukuran Hambatan Pengganti pada Rangakaian Sumber Tegangan atau Sampe Alat Peraga
c. Menambahkan hambatan geser yaitu potensiometer untuk
mengubah tegangan menjadi setengah dari tegangan full yang dihasilkan alat peraga pada suhu tertentu.
d. Melepas potensiometer dari rangkain ketika tegangan sudah
menunjukkan hasil setengah dari tegangan full.
e. Mengukur hambatan pada potensiometer dengan menggunakan
27
Gambar 3.5. Skema Pengukuran Hambatan menggunakan Ohmmeter
f. Menghitung hambatan dalam sampel menggunakan data
hambatan yang telah diperoleh dengan persamaan berikut
= −
g. Mengulangi percobaan tiap perubahan suhu sebesar 2,0oC.
3. Mengumpulkan data koefisien Seebeck
Setelah didapatkan semua data dari tegangan dan perubahan suhu yang terjadi, selanjutnya mencari koefisien Seebeck dengan menggunakan persamaan lalu mencatat hasilnya.
3. Analisis Data
Analisa Data Dalam Penelitian “Analisis Kelistrikan akibat perbedaan Temperatur sambungan kawat logam Tembaga dan Seng untuk peraga Termoelektrik” akan dihasilkan beberapa data, antara lain suhu, tegangan, hambatan dalam, dan koefisien seebeck.
28
Dengan membandingkan hasil tegangan dengan temperatur yang telah didapat pada percobaan, maka akan dibuat tabel
berbandingannya, lalu dianalisis bagaimana garis yang yang terbentuk. Setelah itu data dimasukan kedalam SPSS untuk di cari nilai korelasi untuk mengetahui nilai koefisien determinasi.
2. Analisis data hambatan
Sebelum menghitung hambatan dalam, dilakukan pengukuran tegangan jepit (Vj) potensiometer. Setelah mendapatkan data hasil percobaan untuk mencari hambatan digunakan persamaan :
= + .
= −
3. Analisis data Koefisien Seebeck
Data koefisien seebeck diperoleh dari persamaan berikut. ∝ = ∆
Di mana V adalah tegangan yang dihasilkan alat peraga dan∆
adalah selisih temperatur pada kedua ujung sambungan kawat logam. Besar keofisien Seebeck dianalisis menggunakan analisis regresi linier dengan persamaan berikut
= +
Dengan
29
X = gradient suhu sambungan pada termokopel terhadap suhu referensi
A = koefisien Seebeck/kemiringan garis B = konstanta, yakni
= ∑∑ − ∑ ∑− (∑ )
= ∑ − ∑
Untuk mendapatkan hasil yang baik dapat menggunakan aplikasi SPSS menggunakan uji regresi linier sederhana dan dapat
menunjukan sensitivitas alat peraga.
Hasil pengolahan yang diperoleh telah dianalisis untuk membuktikan bahwa sampel alat peraga memenuhi spesifikasi alat peraga yang diharapkan. Alat peraga yang dikembangkan merupakan suatu contoh sumber energi listrik, sehingga diharapkan alat peraga tersebut dapat menunjukkan besaran listrik berupa tegangan, hambatan dalam, dan efek seebeck. Data-data tersebut telah disajikan dalam bentuk tabel, grafik, dan narasi dalam pembahasan pada Bab IV.Ketika hasil analisis data tidak valid atau tidak dapat menunjukan teori yang ada maka akan dilakukan pengambilan data hingga analisis datanya valid.
40
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa : 1. Berdasarkan data hasil penelitian besar nilai tegangan Seebeck yang
didapat dipengaruhi oleh adanya perbedaan temperatur antara kedua sambungan logam termoelektrik, yaitu semakin besar perubahan temperatur maka semakin besar juga nilai tegangan Seebeck yang dihasilkan.
2. Berdasarkan data yang diperoleh didapatkan hasil tegangan Seebek yang diperoleh pada sambungan kawat Tembaga dan Seng adalah sebesar 0,1 mV – 0,83 mV. Hambatan dalam yang dihasilkan oleh alat peraga ini relatif tetap yaitu sebesar 4999,979 Ω. Koefisien seebeck yang dihasilkan sebesar 0,012 mV/oC.
B. Saran
Saran penelitian ini adalah:
1. Pada penelitian sselanjutnya, alat ini dapat digunakan sebagai salah satu alat peraga konversi energi panas menjadi energi listrik sehingga pada pengembangannya diharapkan dapat menggunakan alat dan bahan yang lebih baik lagi agar hasil penelitian lebih maksimal.
41
2. Pada pengembangannya sebagai alat peraga fisika, alai ini dapat digunakan untuk pengukuran suhu tinggi sampai 420oC, yaitu titik lebur logam seng.
42
DAFTAR PUSTAKA
Asyhar, Rayanda. 2011. Kreatif Mengembangkan Media Pembelajaran. Jakarta : Gaung Persada (GP) Press Jakarta.
Atkins. 2005. Physical Chemistry. Oxford: Oxford University Press.
Bueche, Federick J. 2006. Introduction to Physics for Scientist and Engineers Third Edition. New York: Mc Graw Hill Bool Company.
Culp, Archie W. 1996. Prinsip-Prinsip Konversi Energi. Jakarta: Erlangga. Diyastari, Annisa. 2015. Analisis Elektromotansi Termal antara Pasangan Logam
Aluminium, Nikrom dan Platina sebagai Termokopel. Jurnal Pengajaran fisika. Vol 2(3), 1.
Dogra. 1990.Kimia Fisik dan Soal-Soal. Jakarta: Universitas Indonesia.
Ependi, Selamat. 2016. Pengembangan Perangkat Konversi Energi Panas Menjadi Energi Listrik. Jurnal Pembelajaran Fisika. Vol 4 (1) : 37-46.
Fathurahman, M. (2009). Pemodelan Fungsi Transfer Multi Input. Samarinda: Jurnal Informatika Mulawarman. Vol 4(2), 2.
Fatonah, Siti dan Prasetyo. 2014. Pembelajaran Sains. Yogyakarta: Penerbit Ombak.
Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga.
Halliday, David dan Robert Resnick. 1985. Fisika Edisi Ketiga Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
______________________________. 1994. Fisika Edisi Ketiga Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Halim, S. (2006). Diktat: Time Series Analysis. Surabaya: Universitas kristen. Herlina, Cici. 2010. Alat Peraga. (Online) tersedia (http://pendidikanmatematika.
files.com). Diakses 18 Januari 2017.
43
Jewett, John W. Jr., Dan Serway, dan Raymond A. 2010. Fisika untuk Sains dan Teknik Buku 2 Edisi 6. Jakarta: Salemba Teknika.
Levy, George. 2013. Thermoelectric Effect Under Adiabatic Conditions. Entropy Journal. (Online), Volume 14, No. 71. (http://www. mdpi.com/1099-4300/14), diakses 2 Agustus 2017.
Lestari, Linda Puji. 2006. Keefektifan Pembelajaran dengan Menggunakan Alat Peraga dan LKS. Jurnal Pendidikan. (Online) tersedia
(http://digilib.unnes.ac.id.skripsi /archives/doc.pdf). Diakses 15 Januari 2015.
Muhaimin. 1993. Bahan-bahan Listrik untuk Politeknik. Jakarta: Pradnya Paramita.
Oktorina, Handayani Dwi. 2006. kajian Karakteristik Model Termoelektrik Untuk sistem Penyimpanan dingin. Jurnal Teknologi pertanian. (Online) tersedia (http://repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/3483/1/F06dho_abst ract.pd). Diakses pada 18 Juli 2017
Prasetyarini, Ayomi, Siska Desy Fatmaryanti, R. Wakhid Akhdinirwanto. 2013. Pemanfaatan Alat Peraga IPA untuk Peningkatan Pemahaman Konsep Fisika pada Siswa Smp Negeri I Buluspesantren Kebumen Tahun Pelajaran 2012/2013. Jurnal Radiasi Vol 2 (1)
Pujianto., Supardianingsih., Chasanah., dan Risdiyani. 2016. FISIKA. Jakarta: Intan Pariwara.
Putra., Nandy., Raldi, Artono Koestoer M., Aditya., Ardian, Roekettino., dan Trianto, Bayu. 2009. Potensi Pembangkit Daya Termoelektrik untuk Kendaraan Hibrid. J. Makara Teknologi. Vol 13 (3)
Ramadhan, Putera. 2012. Generator DC. Jakarta: Universitas Gunadarma. Ramdini, Intan D.N. 2014. Thermoelectric Generator. Indonesian Jurnal of
materials science. (Online), tersedia http://www.journal.batan.go.id . Diakses 20 April 2015.
Sudjana, Nana. 2008. Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar. Bandung : Remaja Rosdakarya.
Sutjahja, M. Inge. 2010. Penelitian Bahan Termoelektrik Bagi Aplikasi Konversi Energi dimasa Datang. Jurnal Maerial dan Energi Indonesia. (Online) tersedia http://jmei.phys.unpad.ac.id. Diakses 17 Mei 2015.
44
Sukur, Edi. (2004). Melirik Teknologi Termoelektrik sebagai Sumber Energi Alternatif. Diunduh dari sumber http://www.energi.lipi.go.id/utama.cgi artikel. Diakses pada 19 februari 2015.
Soedojo, Peter. 2004. Fisika Dasar. Yogyakarta: Andi.
Tipler, Paul A. 2001. Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi Ketiga Jilid 2. Jakarta:Erlangga.
Wijaya, Alexander Prasetya. 2014. Pemanfaatan Koefisien Seebeck.Jurnal Mahasiswa Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya. Vol 4 (19).
