LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR II
Untuk Memenuhi Tugas Matakuliah Fisika II dan Praktikum Dibina oleh Ilyas Sofana, S.Pd., M.T.
Oleh :
1. Achmad Suadi (20221331008)
2. Wahyudi Setia Rosa (20221331011) 3. Muhammad Raja Abdillah (20221331021)
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH
SURABAYA 2023
LEMBAR PENGESAHAN
Laporan Akhir Praktikum Fisika Dasar II Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surabaya, telah diteliti dan dinilai dosen pembimbing. Praktikum ini telah dilaksanakan di Laboratorium Fisika Universitas Muhammadiyah Surabaya dan hasilnya telah memenuhi syarat sebagai laporan akhir praktikum Fisika Dasar II pada semester genap tahun akademik 2022/2023, yang digunakan sebagai syarat kelulusan mata kuliah Fisika Dasar II.
Menyetujui, Dosen Pembimbing
(Ilyas Sofana, S.Pd., M.T.) Mengetahui,
Kepala Laboratorium
(Ponidi, S.T., M.T, IPM, Asean Eng.)
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang senantiasa memberikan rahmatnya sehingga kami bisa menyelesaikan Laporan Akhir Praktikum Fisika Dasar II Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik.
Laporan Akhir Praktikum Fisika Dasar II ini merupakan hasil dari kegiatan praktikum yang dilaksanakan di Laboratorium Fisika Universitas Muhammadiyah Surabaya, yang bertujuan agar mahasiswa dapat melaksanakan kegiatan praktikum dengan baik dan benar sekaligus untuk menambah wawasan terhadap teori yang telah didapatkan dalam perkuliahan serta untuk membantu menambah keterampilan mahasiswa dalam melakukan kerja di laboratorium.
Laporan Akhir Praktikum Fisika Dasar II ini terdiri dari materi-materi Hukum Ohm, Hukum Kirchoff dan Hambatan Kawat, Panjang, dan Luas Penampang.
Ditambah bagian Hasil dan Pembahasan serta Kesimpulan.
Laporan ini telah kami selesaikan dengan maksimal berkat kerjasama dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, kami sampaikan banyak terima kasih kepada segenap pihak yang telah membantu kami terutama dosen mata kuliah Fisika Dasar II kami yaitu Bp. Ilyas Sofana, S.Pd., M.T. yang telah membimbing kami dalam mata kuliah tersebut sehingga kami dapat menyusun laporan ini. Diluar itu, tim penulis sebagai manusia biasa menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan makalah ini, baik dari segi tata bahasa, susunan kalimat maupun isi. Oleh sebab itu dengan segala kerendahan hati, kami selaku penyusun Laporan Akhir Praktikum Fisika Dasar II ini terutama rekan sekelompok kami saudara Ahmad Su’aidi – 20221331008, Wahyudi Setia Rosa – 20221331011, dan Muhammad Raja Abdillah – 20221331021 menerima segala kritik dan saran yang membangun serta koreksi.
Demikian yang bisa disampaikan, semoga dari pembuatan Laporan Akhir Praktikum Fisika Dasar II ini dapat diterima serta berguna bagi kami agar dapat lebih terbuka wawasannya tentang ilmu Fisika.
Surabaya, 03 Juli 2023
Penyusun
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iii
BAB I ... 4
PENDAHULUAN ... 4
1.1Latar Belakang Praktikum Fisika Dasar ... 4
1.2Tujuan Praktikum Fisika Dasa r ... 4 BAB II
KAJIAN TEORI 2.1. Hukum Ohm 2.2. Hukum Kirchoff
2.3. Hambatan Kawat, Panjang, dan Luas Penampang BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Hasil dan Pembahasan Praktikum I Hukum Ohm 3.2. Hasil dan Pembahasan Praktikum II Hukum Kirchoff
3.2. Hasil dan Pembahasan Praktikum III Hambatan Kawat dan Panjang
3.2. Hasil dan Pembahasan Praktikum IV Hambatan Kawat dan Luas Penampang BAB IV
KESIMPULAN 1
2 3 4
DAFTAR PUSTAKA (FORMAT HARVARD)
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Praktikum Fisika Dasar
Dalam jenjang perguruan tinggi, seorang mahasiswa diharapkan tidak hanya mengikuti perkuliahan dengan baik, namun lebih dari itu juga dituntutuntuk mendalami dan menguasai disiplin ilmu yang dipelajarinya sehingganantinya akan menghasilkan sarjana-sarjana yang berkualitas dan mampumengaplikasikannya dalam kehidupan nyata dan bermanfaat bagi masyarakat.Disiplin ilmu teknik merupakan disiplin ilmu yang eksak dan banyak menerapkanilmu-ilmu murni yang diterapkan kepada masalah-masalah yang dihadapi dalamkehidupan sehari-hari. Sehingga ilmu-ilmu yang berhubungan dengan bidangbidang keteknikan mutlakuntuk dikuasai mahasiswa teknik, tidak hanya dari segi teori juga dari segi prakteknya. Apalagi dalam menghadapi era globalisasi saat ini, serta pasar bebas yang akan segera kita masuki, lebih menuntut penguasaan danpenerapannya dalam menghadapi masalah- masalah yang kompleks. Ternyata dalam aplikasi ilmu tersebut, tugas yang diberikan kepada mahasiswa tidak akan dikuasai sempurna tanpa adanya praktek-praktek yang merupakan salah satu sarana yang baik untuk menguasai ilmu sekaligus mempraktekannya. Demikian juga dengan praktikum Fisika Dasar II ini. Fisika dalam bidang teknik khususnya Teknik Mesin merupakan hal yang sangat penting dan benar-benar harus dikuasai secara teori dan praktek.
Dengan latar belakang itulah, maka kami mahasiswa teknik mesin semester II diberi tugas praktikum mata kuliah Fisika Dasar II yang dilaksanakan di Laboratorium Fisika Universitas Muhammadiyah Surabaya dibawah bimbingan dosen dan team asisten dosen serta kepala laboratorium.
1.2. Tujuan Praktikum Fisika Dasar
1. Memperdalam wawasan pengetahuan tentang mata kuliah Fisika Dasar II.
2. Menguji dan membandingkan teori-teori dengan praktek di Laboratorium.
3. Memberikan latihan praktis menggunakan alat-alat laboratorium.
4. Mengembangkan daya nalar mahasiswa untuk menganalisa data dan membuktikan kebenaran ilmiah.
5. Menunjang pemahaman materi kuliah yang disampaikan dosen
BAB II KAJIAN TEORI 2.1. Hukum Ohm
2.1.1. Tujuan
1. Mengerti konsep hukum ohm
2. Menentukan besarnya arus dan tegangan yang belum diketahui dalam suatu rangkaian 3. Mengukur dan menguji besarnya tahanan yang belum diketahui nilainya dengan
menerapkan hukum ohm 2.1.2. Dasar Teori
Hukum ohm menyatakan bahwa beda potensial atau tegangan listrik V antara ujung-ujung sebuah penghantar adalah sebanding dengan arus listrik I yang melaluinya. Secara matematis hukum ohm dapat dituliskan sebagai berikut.
V~I
V= I.R ……… (1) Dimana,
V= Tegangan listrik (volt,V) I = Arus listrik (ampere, A) R= Resistensi listrik (ohm, Ω)
Gambar 1. Rangkaian hukum ohm
B V
A A B
V
A A
Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu. Muatan listrik bisa mengalir melalui kabel atau penghantar listrik lainnya.
……… (2) di mana: I adalah arus listrik
Q adalah muatan listrik, dan t adalah waktu (time).
2.1.3. Metodologi
2.1.3.1. Alat dan Bahan
2.1.3.1.1. Power supply
Gambar 2. Power Supply 2.1.3.1.2. Board
Gambar 3. Board 2.1.3.1.3. Kabel penghubung
Gambar 4. Kabel Penghubung
2.1.3.1.4. Resistor
Gambar 5. Resistor 2.1.3.1.5. Multimeter
Gambar 6. Multimeter
2.1.3.2. Cara Kerja
Gambar 7. Rangkaian Hukum Ohm
2.1.3.2.1. Rangkailah alat seperti gambar 1, kemudian hubungi asisten untuk
memeriksa rangkaian tersebut.
2.1.3.2.2. Nyalakan power supply dan mulai dai 0 V 2.1.3.2.3. Naikkan tegangan sesuai petunjuk asisten 2.1.3.2.4. Catat nilai V dan I pada table
2.1.3.2.5. Ulangi langkah 1-4 dengan harga resistor yang berbeda
2.1.3.2.6. Hitung harga resistor yang belum diketahui tersebut berdasarkan data pengukuran.
2.1.3.2.7. Buatlah grafik hubungan antara V dan I untuk masing-masing harga resistor.
2.2. Hukum Kirchoff 2.2.1. Tujuan
1. Mengerti hukum kirchoff
2. Mampu menerapkan hukum kirchoff pada rangkaian listrik sederhana
3. Mengukur besarnya arus maupun tegangan liatrik pada suatu rangkaian listrik
2.2.2. Dasar Teori
Di pertengahan abad 19 Gustav Robert Kirchoff (1824 – 1887) menemukan cara untuk menentukan arus listrik pada rangkaian bercabang yang kemudian di kenal dengan Hukum Kirchoff.
Hukum ini berbunyi “ Jumlah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan”.
Gambar 1. Rangkaian Penerapan Hukum Kirchoff Pada Rangkaian Seri
Vsumber = V1 + V2 + V3 ……… (1)
Dimana: VRX = I x R ……….. (2) VRX = Tegangan jatuh pada beban Rx
Sehingga:
VRI = I x RR1 ; VRI = Tegangan jatuh pada beban R1
VR2 = I x RR2 ; VR2 = Tegangan jatuh pada beban R2
VR2 = I x RR2 ; VR2 = Tegangan jatuh pada beban R3
Pada rangkaian seri, arus yang mengalir pada masing-masing beban sama besarnya dengan arus pada rangkaian.
I = IR1 = IR2 = IR3 ……… (3) Dimana:
I=Vsi
Rt ……… (4)
Hukum Kirchoff pada rangkaian paralel: arus yang mengalir menuju suatu titik berbanding lurus dengan jumlah arus yang keluar dari titik tersebut.
Gambar 2. Penerapan Hukum Kirchoff Pada Rangkaian Paralel
Itotal = IR1 + IR2 + IR3 ………... (5)
dimana, Ix = Vsi
Rt Sehingga:
IR1 = Vsi
R1
; I
R1=
arus pada beban R1IR2 = Vsi
R2
; I
R2=
arus pada beban R2IR3 = Vsi
R3
; I
R3=
arus pada beban R3Pada rangkaian parallel, tegangan yang jatuh pada masing-masing beban sama dengan tegangan sumber.
2.2.3. Metodologi
2.2.3.1. Alat dan Bahan 2.2.3.1.1. Power supply
Gambar 3. Power Supply 2.2.3.1.2. Board
Gambar 4. Board 2.2.3.1.3. Kabel penghubung
Gambar 5. Kabel Penghubung
2.2.3.1.4. Resistor
Gambar 6. Resistor 2.2.3.1.5. Multimeter
Gambar 7. Multimeter
2.2.4. Cara Kerja
Gambar 8. Rangkaian HK pada rangkaian seri
2.2.4.1. Susunlah rangkaian seperti gambar 3 di atas.
2.2.4.2. Berilah tegangan sebesar 2-10 VDC.
2.2.4.3. Ukur besar tegangan pada masing-masing resistor (VR1, VR2, VR3) dan jumlahkan kemudian bandingkan dengan VSUMBER.
2.2.4.4. Ukurlah besar arus yang mengalir pada rangkaian (I).
2.2.4.5. Hitung nilai resistansi total (RTOTAL), tegangan pada masing-masing resistor (VR1, VR2, VR3), dan arus yang mengalir pada rangkaian (I) dengan menggunakan rumus hukum Ohm.
2.3. Hambatan Kawat, Panjang, dan Luas Penampang 2.3.1. Tujuan
1. Mengerti hukum kirchoff
2. Mampu menerapkan hukum kirchoff pada rangkaian listrik sederhana
3. Mengukur besarnya arus maupun tegangan liatrik pada suatu rangkaian listrik
2.3.2. Dasar Teori
Dewasa ini listrik merupakan salah satu kebutuhan yang penting bagi manusia. Gejala kelistrikan ditimbulkan oleh aliran muatan listrik antara dua titik. Semua alat listrik yang setiap hari kita gunakan merupakan susunan komponen- komponen listrik yang membentuk jalur tertutup yang disebut rangkaian.
Bila kita berbicara tentang listrik, maka tidak akan lepas dari hambatan, kuat arus dan tegangan. Karena ketiga komponen tersebut yang paling erat hubungannya dengan listrik.
Beda potensial listrik antara dua titik disebut tegangan, dinyatakan dalam volt atau tegangan hanya muncul bila ada beda potensial antara dua titik potensial. Arus berarti aliran atau gerakan. Arus listrik berarti aliran muatan listrik. Jika sebuah benda berpotensial misalnya baterai, dihubungkan dalam sebuah rangkaian (seperti gambar di bawah ini) maka akan terjadi aliran muatan listri di dalam rangkaian dan aliran muatan listrik itu dinamakan arus listrik, dinyatakan dalam ampere. Arus listrik hanya mengalir pada suatu rangkaian tertutup, yaitu rangkaian yang tidak berpangkal dan tidak berujung.
Besaran yang menyatakan arus listrik disebut kuat arus listrik I, yang didefinisikan
Gambar 1. Rangkaian Tertutup
sebagai banyak muatan positif ∆ Q yang mengalir melalui penampang kawat penghantar per satuan waktu ∆ t .
I=lim
∆ t →0
∆ Q t ∆ =dQ
dt
Pada tahun 1827, George Simon Ohm (German, 1787-1854) melakukan percobaan untuk menentukan hubungan antara kuat arus I dan tegangan V.
0 0.5 1 1.5 2 2.5
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Hubungan I dan V
Kuat Arus (ampere)
Voltage (V)
Gambar 2. Grafik Hubungan V terhadap I
Jika kemiringan grafik disebut hambatan R, maka hubungan antara tegangan Vdan kuat arus I dapat dinyatakan dengan persamaan:
R = tan α ... (1)
Dimana α adalah sudut antara sumbu kuat arus dan garis grafik atau, V = I.R ... (2)
Persamaan (2) dinyatakan oleh Simon Ohm, sehingga dinamakan hukum ohm, yang berbunyi “tegangan V pada komponen yang memenuhi hukum ohm adalah sebanding dengan kuat arus I yang melalui komponen tersebut, jika suhu dijaga konstan”. Pada setiap benda pasti memiliki sifat hambatan terhadap listrik. Untuk menentukan sifat hambatan pada sebuah benda, dapat digunakan persamaan:
R = ρ l
A ... (3) dimana:
R : hambatan (Ω)
ρ : hambatan jenis { Ωm2
m atau Ωm }
α
l : panjang benda (m)
A : luas penampang benda (m2)
Hambatan pada benda akan konstan jika temperatur lingkungannya relatif konstan, tapi jika terjadi perubahan pada temperatur lingkungan maka akan menyebabkan perubahan hambatan pada benda.
R T R0 ………. (4)
2.3.2. Metodologi
2.3.2.1. Alat dan Bahan 2.3.2.1. Power supply
Gambar 3. Power Supply 2.3.2.2. Board
Gambar 4. Board 2.3.2.3. Kabel penghubung
V Gambar 5. Kabel Penghubung
2.3.2.4. Resistor
Gambar 6. Resistor 2.3.2.5. Multimeter
Gambar 7. Multimeter
2.3.2.2. Cara Kerja Menghitung Hambatan Kawat dan Luas Penampang
2.3.2.2.1. Jepit 2 buah kawat konstantan masing-masing panjang 120 cm pada kotak konektor, paralel satu dengan yang lain, atur posisi kedu lilitan agar tidak saling bersentuhan seperti Gambar 8.
Gambar 8. Rangkaian Percobaan 2 Hambatan dan Luas Penampang
2.3.2.2.2. Cari hambatan dua buah lilitan kawat menggunakan metode yang sama seperti bagian I.
2.3.2.2.3. Buka rangkaian kemudian jepit kawat konstantan 120 cm tiga paralel, cari hambatannya.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Hasil dan Pembahasan Praktikum I Hukum Ohm
3.1.1. Hasil dan Analisis
Pada percobaan dengan resistor 100 ohm, hasil perolehan data sesuai dengan teori atau rumus yang ada, saat tegangan sebesar 2 volt didapatkan besar arus 0,0203 A yang mana hal tersebut sudah sesuai dengan rumus yang ada dengan hanya perbedaan yang sangat tipis. Jika dihitung menggunakan rumus hasil yang seharusnya didapatkan adalah 0,02 A
begitu pula dengan tegangan lain yang telah dicoba seperti 0, 4, 6, 8, dan 10 volt, hal ini kemungkinan dikarenakan faktor sedikit bocornya resistor sehingga arus yang mengalir sedikit berbeda dengan perumusan hukum ohm yang ada. Arus yang didapatkan hampir sesuai atau dapat dikatakan beda potensial berbanding lurus dengan arus listrik namun berbanding terbalik dengan resistansinya. Sama halnya dengan penggunaan resistor 220 ohm, arus yang dihasilkan sudah sesuai dengan rumus yang ada seperti pada tegangan 2 volt, kuat arusnya sebesar 0,0092 yang seharusnya 0,009 hal tersebut sudah cukup menunjukkan kesesuaian data hasil percobaan dengan teori atau rumus yang ada. Berbeda halnya dengan resistor ke 3 yaitu 300 yang memiliki hasil percobaan cukup berbeda dengan teori karena pada tegangan 2 V, nilai arus yang didapat 0,0076 A yang mana seharusnya jika menggunakan rumus yang ada didapatkan nilai 0,0066 A, begitu pula pada tegangan lain yang perbedaannya cukup signifikan. Namun dapat ditarik kesimpulan pula bahwa percobaan dari ketiga resistor tersebut sudah sesuai dengan bunyi hukum ohm maupun perumusannya.
Setelah dilakukannya praktikum dan perhitungan data, kemudian dibuatlah grafik dari data yang telah didapat dengan sumbu Y merupakan besar arus yang mengalir pada rangkaian sedangkan X merupakan beda potensial. Dapat dilihat pada grafik bahwa pada ketiga resistor, didapatkan grafik yang linear dan hubungan diantara keduanya adalah berbanding lurus yang mana telah sesuai dengan grafik hubungan arus dan tegangan listrik pada hukum ohm. Pada resistor 100 ohm, dengan perhitungan metode grafik didapatkan nilai R nya sebesar 100 ohm dan dengan kesalahan relatif (Kr) sebesar 25,5%. Hal ini menunjukkan pembuatan grafik yang akurat dan benar dengan nilai resistor yang tepat serta
dengan Kr sebesar 25, 78 %. Hal ini menunjukkan pada pembuatan grafik tidak sebaik dan seakurat pada grafik R 100 ohm karena seharusnya didapatkan nilai R 220 ohm. Begitupun pada resistor 300 ohm, didapatkan nilai R sebesar 250 ohm yang mana seharusnya bernilai 300 ohm dan dengan kesalahan relatifnya sebesar 27,99 %. Hal tersebut dapat terjadi karena memang merupakan kekurangan dari perhitungan metode grafik ini sendiri yang mana hanya mengandalkan penglihatan untuk nilai X1, X2, Ya, dan Yb sehingga tidak dapat dipastikan kepastiannya. Meskipun pada resistor 220 ohm dan 300 ohm didapatkan perhitungan grafik nilai R yang tidak sesuai, ketiga grafik tersebut dapat dikatakan sudah cukup akurat dengan nilai Kr yang kecil pada ketiganya.
Hukum ohm yaitu hukum dasar yang menyatakan hubungan arus listrik (I), tegangan (V), dan hambatan (R). Hukum ohm dalam bahasa inggris disebut dengan “Ohm’s Laws”.
Hukum ohm pertama kali diperkenalkan oleh seorang fisikawan Jerman yang bernama Georg Simon Ohm (1789-1854) pada tahun 1825. Georg Simon Ohm mempublikasikan hukum ohm tersebut pada paper yang berjudul “The Galvanic Circuit Investigated Mathematically” pada tahun 1827. Bunyi hukum Ohm adalah “Kuat arus dalam suatu rangkaian berbanding lurus dengan tegangan pada ujung-ujung rangkaian dan berbanding terbalik dengan hambatan rangkaian”. Persamaan rumusnya yaitu V = I x R, dimana V merupakan beda pontensial/tegangan pada rangkaian, I merupakan arus listrik yang mengalir, dan R adalah hambatan pada rangkaian.
Gambar 3.1 Grafik Hubungan Arus dan Tegangan Pada Hukum Ohm
Makin besar resistansi atau hambatan dalam rangkaian, makin kecil arus yang mengalir.
Begitu pula sebaliknya, jika sumber daya yang diberikan terlalu besar, maka beban juga harus mampu menerima daya yang besar. Jika beban menerima daya diatas kemampuannya, maka dapat terjadi kerusakan komponen pada alat tersebut (overload).
Jika arus yang mengalir pada rangkaian terlalu besar untuk dapat diterima beban, maka dipakai satu komponen listrik yang bernama resistor. Resistor merupakan salah satu komponen listrik yang menyebabkan tegangan listrik turun.
Gambar 3.2 Diagram Rangkaian Sederhana
Hambatan listrik merupakan ukuran sejauh mana suatu objek menentang sebuah aliran listrik. Faktor-faktor yang mempengaruhi suatu hambatan listrik adalah jenis bahan, panjang, luas penampang, dan suhu. Jenis bahan mempengaruhi suatu hambatan karena 𝜌�
rumus � = � , dimana 𝜌 adalah karakteristik atau jenis suatu bahan sehingga semakin besar 𝜌nya semakin besar pula hambatannya. Suhu bisa mempengaruhi hambatan suatu bahan karena 𝜌 = 𝜌0(1 + 𝑎𝛥�) dimana delta T adalah perubahan suhu, sehingga semakin besar perubahan suhunya semakin besar pula massa jenis bahan tersebut dan semakin beasr pula hambatannya. Sedangkan luas penampang berbanding terbali dengan hambatan, sehingga semakin besar luas penampangnya maka semakin kecil hambatannya.
Untuk memenuhi hukum ohm pada rangkaian, dibutuhkan penghantar/konduktor yang bersifat ohmik atau yang mengikuti hukum ohm contohnya seperti resistor. Penurunan tegangan melintasi resistor berkorelasi langsung dengan arus yang mengalir melaluinya.
Tapi, ini hanya benar ketika resistor dijaga dalam kisaran suhu yang diberi nilai. Semakin banyak arus yang mengalir melalui sebuah resistor, maka semakin banyak panas yang dihasilkan. Panas ini, ketika menjadi berlebihan, dapat menyebabkan resistor menjadi non- Ohmic dan resistansi juga akan meningkat. Bahkan kabel biasa juga dianggap sebagai konduktor Ohmic. Kabel biasa masih memiliki hambatan tetapi sering dirancang sangat rendah untuk meminimalkan kerugian. Konduktor non-Ohmik tidak mengikuti hukum Ohm dan memiliki karakteristik sendiri. Ada sejumlah contoh konduktor non-Ohmik termasuk filamen bulb dan semikonduktor seperti dioda dan transistor. Dioda memberikan penurunan tegangan yang hampir konstan bahkan jika memvariasikan arus, sehingga tidak mengikuti hukum Ohm. Yang sebaliknya terjadi pada filamen bola lampu bahkan ketika meningkatkan tegangan secara signifikan, itu hanya memungkinkan sejumlah arus untuk melewatinya.
Bahkan jika konduktor non-Ohmik tidak mengikuti hukum Ohm, mereka memiliki kegunaan khusus yang sangat membantu dalam rangkaian listrik dan elektronik. Bola lampu pijar telah menerangi rumah selama lebih dari seabad dan semikonduktor membuat banyak hal menjadi mungkin. Hampir semua gadget elektronik seperti ponsel, komputer, bahkan arloji dan remote biasa menggunakan semikonduktor. Grafik ohmik dan non ohmik dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
tegangan secara signifikan, itu hanya memungkinkan sejumlah arus untuk melewatinya.
Bahkan jika konduktor non-Ohmik tidak mengikuti hukum Ohm, mereka memiliki kegunaan khusus yang sangat membantu dalam rangkaian listrik dan elektronik. Bola lampu pijar telah menerangi rumah selama lebih dari seabad dan semikonduktor membuat banyak hal menjadi mungkin. Hampir semua gadget elektronik seperti ponsel, komputer, bahkan arloji dan remote biasa menggunakan semikonduktor. Grafik ohmik dan non ohmik dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 3.3 Grafik Ohmik dan Non-Ohmik
Aplikasi atau penerapan hukum ohm banyak ditemui dalam kehidupan sehari-hari, salah satu contohnya adalah pada lampu senter. Arus listrik yang mengalir karena adanya beda potensial antara 2 titik pada suatu penghantar menyebabkan lampu tersebut dapat menyala, arus tersebut dapat diperoleh dari sebuah sumber. Jika lampu tersebut dialiri tegangan melebihi batasnya maka lampu akan menyala sangat terang kemudian akan putus dan jika dialiri tegangan yang kecil maka akan redup. Penerapan tersebut didasarkan dari pemahaman hukum ohm (Giancoli, 2015).
Gambar 3.3 Grafik Ohmik dan Non-Ohmik
Aplikasi atau penerapan hukum ohm banyak ditemui dalam kehidupan sehari-hari,
salah satu contohnya adalah pada lampu senter. Arus listrik yang mengalir karena adanya beda potensial antara 2 titik pada suatu penghantar menyebabkan lampu tersebut dapat menyala, arus tersebut dapat diperoleh dari sebuah sumber. Jika lampu tersebut dialiri tegangan melebihi batasnya maka lampu akan menyala sangat terang kemudian akan putus dan jika dialiri tegangan yang kecil maka akan redup. Penerapan tersebut didasarkan dari pemahaman hukum ohm (Giancoli, 2015).
R = reostat
R1 = coklat, hitam, coklat, emas R2 = coklat, hitam, merah, emas R3 = Coklat, Hitam, Orange, emas
Tabel 1. Pengukuran dengan satu resistor V
sumbe r
I
(pengukuran) VR R
(hasil perhitungan) (pengukuran)
3 144,3 3,04 0,02
3 145,8 3,05 0,02
6 66,3 5,74 0,09
9 44,3 8,96 0,20
12 31,8 12,5 0,39
12 31,6 12,48 0,39
20 40 60 80 100 120 140 160
0 2 4 6 8 10 12 14
Grafik V Terhadap I
Kuat Arus (Ampere)
Voltage (V)
Gambar 8. Gravik V terhadap I
Tabel 2. Pengukuran dengan tiga resistor dirangkai seri V
sumber
V(tegangan) pada; Itotal/masuk VR
1
VR 2
VR3
3 3,06 1,96 1,1 132,2
3 2,24 3,07 0,82 129,2
3 1,85 1,21 3,06 128,3
6 5,77 3,69 2,07 57,3
9 9,06 5,78 3,26 38,5
12 12,36 7,87 4,47 29,9
12 9,06 12,37 3,34 32,4
Tabel 3. Pengukuran lampu dengan resistor dirangkai seri V
sumber V
V R1 R hitung V lampu R lampu I total/masuk
3 3,06 0,02 0,01 0,00007 134,9
6 5,73 0,08 0,02 0,00028 70,8
9 9,05 0,20 0,04 0,00089 44,8
12 12,35 0,33 0,05 0,00134 37,3
3.1.2. Pembahasan
a. Percobaan 1(menghitung besar R)
Perhitungan R memberikan hasil yang berbeda dikarenakan Vsumber yang terdapat pada teori berbeda dengan V yang diukur.
Selisish Vhitung – Vsumber= 3,04 – 3 = 0,4 V.
Sehingga, R (perhitungan): R (tercatat) 0,02 ohm: 0,21 ohm
b. Percobaan 2
Selisih VR2 (sebagai sumber tegangan) = 3,07 dengan total VR2 dan VR3 = 3,89 adalah 0,82 Volt
Selisih VR3 (sebagai sumber tegangan) = 3,06 dengan Vsumber = 4,27 adalah 1,21 Volt
c. Percobaan 3
Perbedaan R hitung dengan R lampu
3.2. Hasil dan Pembahasan Praktikum I Hukum Kirchoff 3.2.1. Hasil dan Analisis
Tabel 1. Hukum Kirchoff Pada Rangkaian Seri
No Vsumber VR1 VR2 VR3
V I
R1 R2 R3
(total) (rangkaian)
1 3,09 3,09 1,98 1,11 6,18 143,3 0,02 0,01 0,01
2 5,85 5,85 3,73 2,09 11,67 59,7 0,10 0,06 0,04
3 9,23 9,09 5,8 3,29 18,18 40,7 0,22 0,14 0,08
4 12,43 12,43 7,92 4,49 24,84 29,4 0,42 0,27 0,15
Tabel 2. Hukum Kirchoff Pada Rangkaian Paralel
No Vsumber IR1 IR2 IR3 ITotal R1 R2 R3
1 3,06 121,2 139,4 153,7 414,3 0,025 0,022 0,020
2 5,75 75,3 55,0 62,4 192,7 0,076 0,105 0,092
3 9,03 38,2 37,2 38,4 113,8 0,236 0,243 0,235
4 12,33 27,8 34,0 28,5 90,3 0,444 0,363 0,433
3.3. Hasil dan Pembahasan Praktikum I Hukum Kirchoff 3.3.1.Hasil dan Analisis
Hambatan dan Panjang Jenis kawat: Tembaga Diameter: 1,5 mm
Tabel 1. Data Hambatan dan Panjang
L (mm) I V R
ρ
400 89,00 5,43 0,061 0,0002694
600 88,00 5,43 0,062 0,00018164
800 70,60 5,43 0,077 0,00016981
Hambatan dan Luas Penampang Jenis kawat : Konstantan
Diameter :
Panjang kawat : 100 mm
Tabel 2. Data Hambatan dan Luas Penampang
A D (mm) I (mA) V R
ρ
A1 2 x 4 64,3 8,88 0,13810264 0,00110482
A2 2 59,2 8,88 0,15 0,001884
A3 2,5 47,1 8,88 0,18853503 0,0037
BAB IV KESIMPULAN
4.1. Kesimpulan
Setelah dilakukan percobaan, didapatkan pemahaman mengenai konsep tentang hukum ohm serta dapat ditentukannya besar arus dan tegangan listrik dalam suatu rangkaian. Hukum Ohm menyatakan bahwa,“Kuat arus dalam suatu rangkaian berbanding lurus dengan tegangan pada ujung-ujung rangkaian dan berbanding terbalik dengan hambatan rangkaian”. Persamaan rumusnya yaitu V = I x
R, dimana V merupakan beda pontensial/tegangan pada rangkaian, I merupakan arus listrik yang mengalir, dan R adalah hambatan pada rangkaian. Berdasarkan data I yang didapatkan pada masing- masing resistor (100 � , 220 �, dan 300 �) tiap perubahan tegangan, didapatkan hasil yang telah sesuai dengan teori dan literatur namun memiliki perbedaan hasil yang sangat kecil yang mungkin dikarenakan faktor internal pada komponen misalnya sedikit bocornya resistor, suhu pada resistor dan penghantar, dll.
DAFTAR PUSTAKA
Giancoli, D. C. 2014. Basic Principles with Applications. New York: Pearson Education Giancoli, D. C. 2015. PHYSICS PRINCIPLES with APPLICATIONS. Seventh Edition.
Pearson. California.
Halliday J.R., Resnick, D., dan Walker, J. 2018. Fundamentals of Physics. Eleventh Edition.
John Wiley & Sons, Inc. Danvers.
Saefullah, A., Fakhturrokhman, M., Oktarisa, Y., Arsy, R. D., Rosdiana, H., Gustiono, V., &
Indriyanto, S. (2018). Rancang Bangun Alat Praktikum Hukum Ohm Untuk Memfasilitasi
Kemampuan Berfikir Tingkat Tinggi (Higher Order Thinking Skills). Gravity : Jurnal Ilmiah Penelitian Dan Pembelajaran Fisika, 4(2), 81–90.
