Selasa, 08 Januari 2013

SIFAT SIFAT METER LISTRIK

PERCOBAAN I SIFAT-SIFAT METER LISTRIK Tujuan 1. Untuk mengetahui hukum ohm 2. Untuk mengetahui hubungan antara tegangan dan kuat arus yang mengalir dalam sebuah rangkaian 3. Untuk mengetahui perbandingan antara rangkaian pararel dan rangkaian seri. Landasan Teori Unsur rangkaian jenis pertama seperti yang telah disebutkan dalam bagian sebelum ini memerlukan tegangan antara kutub-kutubnya yang berbanding lurus dengan arus yang melaluinyas secara kuantitif tegangan diberikan oleh V = R.i (volt) ….. (2.1) dengani adalah arus dalam ampere. Konstanta pembadingnya adalah R, resistansi unsur tersebut, dan dlam SI dinyatakan dalam Ohm (Ω) dengan dimensi ML2T-1Q-2.Hubungan antara tegangan dan arus seperti dinyatakan oleh persamaan (2.1) dikenal sebagai hukum Ohm.Benda fisis yang ciri utamanya adalah resistansi disebut Resistor. Berbagai hasil percobaan membuktikan bahwa resistansi dari hampir semua penghantar berubah menurut suhu. Jika resistansi suatu penghantar pada suhu t1 adalah R1, maka untuk rentang suhu yang wajar resistansi pada suhu t2 diberikan oleh R2 = R1 [1 + α (t2 – t1)] …… (2.2) denganα adalah koefisien suhu resistor dan suhunyadiukur dalam derajat celsius.Nilai α untuk beberapa bahan diberikan oleh bahan pada daftar.Penyelidikan menunjukkan bahwa variasi linear pada resisitansi dalam rentang suhu kira-kira dari -500C hingga 2000C.Dalam rentang suhu ini dapat dipergunakan rumus yang lebih memudahkan daripada yang diberikan persamaan (2.2).Rumus ini diberikan oleh persamaan yang di buat seperti demikian untuk mempermudah pemahaman: (R2 )/R1 = (T+t2)/(T+t1) ….. (2.3) T adalah konstanta yang ditentukan dari grafik. Nilai T untuk tembaga adalah 234,5 dan untuk aluminium 228. Karena R merupakan konstanta persamaan (2.1) adalah persamaan suatu garis lurus. Dengan alasan ini resistornya disebut resistor linear.Resistor yang resistansinya tidak tetap konstan untuk berbagai arus yang berbeda dikenal dengan resistor tak linear.Resistansi dari resistor semacam itu merupakan fungsi arus yang mengalir didalamnya.Salah satu contoh sederhana dari resistor semacam itu adalah lampu pijar.Contoh karakteristik tegangan – arus untuk resistor tak linear tampak bahwa bukan merupakan sepotong garis lurus.Karena R tidak konstan, analisa rangkaian yang mengandung resistor semacam itu menjadi lebih rumit.Daya yang dipergunakan dalam rangkaian listrik dapat diperoleh dari tegangan dan arusnya. Karena menurut defenisi v = dw/dq dan i = dq/dt ; maka daya adalah p= dw/dt = dw/dq dq/dt=v.i (watt ) …… (2.4) dalam resistansi sesuai dengan persamaan (2.1) : p= v.i = (R.i)i = i2. R = v.v/R =v2/R …… (2.5) Bila arus listrik mengalir dalam suatu resistor maka ada kerja yang dilakukan dalam resistor tersebut.Elektron – elektron pembawa muatan mendapatakan tenaga dari sumber tegangan dan menyerahkan tenaga itu pada saat bertumbukan dengan molekul penghantar.Tenaga itu diubah menjadi gerak acak yang dikenal sebagai panas.Dalam suatu resistor semua tenaga yang digunakan untuk memaksa aliran arus muncul sebagai kenaikan suhu penghantar tersebut atau sebagai aliran panas yang meninggalkannya. Persamaan (2.1) memberikan tegangan antara kutub-kutub resistor sebagai fungsi arusnya.Hubungan kebalikannya memberikan arus dinyatakan dalam tegangannya. Hubungan tersebut sering mempunyai arti yang penting dalam hal-hal tertentu akibatnya hukum Ohm sering dinyatakan sebagai i = G.v (ampere) …… (2.6) dengan G = 1/R …… (2.7) Kebalikan resistansi G disebut konduktansi yang diukur dalam mho atau siemens (S) dalam SI dimensinya adalah M-1L-2TQ2. Pernyataan daya dalam konduktansi adalah P = v.i = v (G.v) = v2.G = i2/G …… (2.8) Parameter resistansi pada dasarnya merupakan suatu konstanta geometri.Sebenarnya hal itu relah ditemukan oleh Ohm dalam penyelidikannya. Dalam analogi dengan persamaan penghantaran pansa Fourier Ohm menunjukkan bahwa resistansi suatu penghantar dengan dimensi yang seragam berbanding lurus dengan panjang, berbanding terbalik dengan luas penampangnya, dan bergantung pada sifat penghantar fisis bahannya. Jadi R = ρ.l/A …… (2.9) Dengan ρ adalah resistivitas bahan yang dinyatakan dalam Ohm-meter, l panjang pengahantar dalam meter, dan A luas penampang penghantar dalam meter pangkat dua. Emas dan perak mewakili resistivitas yang terendah tetapi keduanya sangat mahal untuk dipergunakan sebagai kawat saluran transmisi dan distribusi tenaga listrik.Oleh karena itu pengahantar tersebut umumny terbuat dari tembaga dan aluminium.Karena umumnya logam memiliki resistivitas yang rendah, maka logam dinamakan konduktor. Isolator adalah bahan dengan resistivitas yang sangat tinggi biasanya dalam orde ribuan Ohm atau lebih. Contoh isolator antara lain adalah gelas, mika, dan udara dalam keadaan tertentu. Isolator digunakan untuk membatasi agar arus listrik tidak keluar dari jalur yang telah ditentukan ( yaitu, dalam konduktor).Jalur itu yang disebut rangkaian listrik dan analog dengan sistem pipa penyalur dalam fluida.Resistansi sangat dapat dibandingkan dengan gesekan pipa dalam sistem fluida atau gesekan dalam sistem mekanika. Satu induktor linear adalah induktor yang parameter induktansinya tidak tergantung pada arus sebagaimana diuraikan induktansi berhubungan erat dengan medan magnet. Induktor merupakan suatu unsur rangkaian yang dapat menyimpan tenaga dalam bentukmedan fluks. Bila fluks itu menembus udara ia akan menimbulkan suatu kesebandingan antara arus dengan fluks tersebut. Sehingga parameter induktansi tetap konstan untuk setiap nilai arus.Bila fluks dibuat agar menembus besi timbul ganguan terhadap kesebandingan hubungan antara arus dengan fluks arus yang dihasilkan.Dalam hal ini induktor dikatakan tak linear dan lukisannya bukan merupakan subuah garis lurus lagi. Karena pengaruh induktansi menentang arus perubahan arus, induktansi analog dengan massa atau kelembaman dalam sistem mekanika atau massa fluida dalam hidrolika. ( Budiono Mismai,1995) Dalam praktek rangkaian listrik yang digunakan memiliki sedikitnya empat bagian: (1) sumber gaya gerak-listrik (ggl), (2) konduktor, (3) beban, dan (4) cara-cara pengedalian. Sumber ggl lazimnya beberapa baterai atau genarator.Konduktornya berupa kawat yang memberikan resistansi rendah pada arus beban.Resistor beban mewakili sembarang alat yang menggunakan energi listrik.Alat pengendali berupa saklar atau alat pelindung seperti sekering, pemutus arus dan lain-lain. Suatu rangkaian lengkap atau rangkaian tertutup adalah jalur tak tertutup untuk arus, dari sumber ggl, mengalir melalui beban, dan kembali ke sumbernya. Suatu rangkaian disebut rangkaian terbuka jika tidak terdapat jalur tertutup bagi arus untuk dapat kembali ke sumbernya. Simbol ground atau tanah sering digunakan untuk menunjukkan bahwa sejumlah kawat dihubungkan dengan kawat sekutub dalam suatu rangkaian.Resistansi adalah berlawanan terhadap aliran arus. Sebuah resistor adalah komponen yang nilai perlawanannya terhadap arus telah diketahui. Resistansi diukur dalam Ohm.Resistor tetap didesain untuk memiliki nilai resistansi tunggal berdasarkan toleransi yang diberikan.Dua jenis utama resistor tatap adalah komposisi karbon dan belitan kawat sedangkan resistor variabel disebut potensiometer atau rheostat. Hukum ohm mendefenisikan hubungan antara arus (i) tegangan (v) dan resistansi (r).terdapat tiga cara untuk menyatakan hukum ohm ini secara matematis. 1) Arus dalam suatu rangkaian sama dengan tegangan yang diberikan pada rangakaian tersebut dibagi dengan resistansi rangakaian bersangkutan. I = V/R …… (2.10) 2) Resistansi suatu rangakaian sama dengan tegangan yang diberikan pada rangakaian tersebut dibagi dengan arus yang mengalir dalam rangakaian bersangkutan R = V/I …… (2.11) 3) Tegangan yang diberikan pada suatu rangakaian sama dengan hasil kali arus dengan resistansi rangakaian tersebut. V = I. R ….. (2.12) Dimana I = arus, A; R = resistansi, Ω; V = tegangan. Jika anda mengetahui dua dari ketiga besaran V, I dan R anda akan dapat menghitung yang ketiga.Daya listrik yang digunakan dalam sembarang bagian dalam rangakaian ini sama dengan arus yang dimaksud dikalikan dengan tegangan diantara rangkaian tersebut P = V.I ….. (2.13) Satuan daya ialah watt (W).Hukum Ohm dapat digunakan untuk menjabarkan bentuk-bentuk persamaan dengan mengunakan persamaan (2.13). P= V.I = (I.R) I = I2.R ….. (2.14) dan P= V.I = V (V/R) = V2/R ….. (2.15) Motor adalah alat berupa poros yang berputar mengkorversi daya listrik menjadi daya mekanis. Daya listrik yang dipasok untuk sebuah motor yang diukur dalam watt; daya mekanis yang dihasilkan motor diukur dalam daya kuda (dk). Satu daya kuda ekuivalen dengan 746 watt daya listrik.Energi dan kinerja dinyatakan dalam suatu satuan identik.Daya adalah laju sesuatu dalam melakukan kerja.Joule (J) merupakan satuan praktis dasar untuk kerja atau energi. Satu watt sama dengan satu joule per detik. Kilo watt – jam atau kwj merupakan satuan yang lazim digunakan untuk energi atau kerja yang besar. Besarnya kwj ini tiada lain hanyalah berupa hasil-hasil kwj = kw x jam. ( Milton Gussow,1981). Bila arus mengalir melalui kawat tembaga, arus tadi akan mendapatkan tahanan. Ilmuwan Fisika Ohm telah menemukan bahwa pada suhu konstan maka besarnya arus berrtambah sebanding terhadap tegangan yang dicapai dengan rumus U/I = konstan ….. (2.16) Perbandingan yang konstan ini menurut Ohm disebut tahanan dari penghantar dengan simbol R, jadi R = U/I ….. (2.17) Satuan tahanan dalam Ohm ; ini merupakan tahanan untuk arus sebesar satu ampere melalui tahanan dengan tegangan sebesar satu volt. Hukum Ohm juga dapat ditulis dalam bentuk U = I.R ….. (2.18) Hubungan seri tahanan, contohnya adalah penerangan pohon natal. Ciri hubungan seri adalah bahwa melalui lampu-laampunya atau alat-alat lain mengalir arus yang sama. Bila salah satu lampu dipadamkan maka seluruhnya akan padam. Rumus : Rv= R1 + R2 + R3 +… …… (2.19) (Ing. G. van der Wal, 1985) Hasil eksperimen George Simon Ohm pada tahun 1827 menunjukkan bahwa arus listrik I yang mengalir pada kawat penghantar sebanding dengan beda potensial V yang diberikan pada ujung-ujungnya.Jikabeda potensial diperbesar maka arus yang mengalir juga semakin besar. Hasil eksperimen ini dikenal dengan hukum Ohm. Sehingga : I = C V → C ….. (2.20) Konduktansi dari konduktor yang merupakan kebalikan dari Resistansi, maka C = 1/R→ I = (1/R) V ..... (2.21) Sehingga : I = V/R→ Hukum Ohm Dengan: R = hambatan listrik (ohm, Ω) V = beda potensial atau tegangan (volt, V) I = kuat arus listrik (ampere, A) Perumusan di atas untuk kasus R konstan dikenal sebagai Hukum Ohm yang berbunyi: kuat arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar listrik sebanding dengan tegangan (beda potensial) antara dua titik pada penghantar tersebut, asalkan R konstan.Hasil eksperimen menunjukkan bahwa hambatan kawat penghantar R berbanding lurus dengan panjang kawat lurus l dan berbanding terbalik dengan luas penampang kawat A. Secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut. R ∼l/A atau R = ρl/A ...... (2.22) Besaran ρ dikenal sebagai hambatan jenis atau resistivitas yang nilainya bergantung pada jenis bahan penghantar. Dalam suatu batas perubahan suhu tertentu, perubahan hambatan jenis sebanding dengan besar perubahan suhu (Δt). Karena hambatan R berbanding lurus dengan hambatan jenis ρ, maka perubahan nilai hambatan akan mengikuti hubungan; ∆R = Ro α ∆t …… (2.23) Sehingga; Rt = Ro + ∆R Rt = Ro ( 1 + α ∆t) …… (2.24) Dengan: Rt = hambatan pada suhu t0C, R0 = hambatan mula-mula, α = Koefisien suhu hambatan jenis (per 0C) Δt = perubahan suhu (0C) Koefisien suhu hambatan jenis (α) tergantung pada jenis bahan. Meskipun hambatan jenis sebagian besar logam bertambah akibat kenaikan suhu, namun bahan tertentu hambatan jenis justru akan semakin kecil akibat kenaikan suhu. Hal ini terjadi pada bahan semikonduktor yaitu, karbon, grafit, germanium, dan silikon. Menurut Hukum Ohm, arus yang melewati suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung pengahantar tersebut. Kesebandingan tersebut dapat diubah menjadi persamaan dengan memberikan konstante kesebandingan yang disebut konduktansi. I = G …………..…….(2.25) I = arus yanglewat penghantar, satuannya ampere (A) V = beda potensial ujung-ujung penghantar, satuannya volt (V) G = konduktansi penghantar, satuanya mho = (ohm)-1 = (− Kebalikan konduktansi disebut resistansi (R), satuannya ohm = (). Jadi hukum Ohm dapat dituliskan menjadi : I = G V = 1/R V = V/R …………………(2.26) Penghantar yang konduktansinya besar biasanya disebut konduktor, sedangkan jika resistansinya yang besar sering disebut resistor. Resistansi resistor dapat diukur dengan ohmmeter. Namun dapat pula diketahui melalui kode warna yang berupa cincin warna yang tertulis pada badan resistor Rangkaian terdiri dari dua macam yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel. Sifat-sifat Rangkaian Seri : Arus yang mengalir pada masing beban adalah sama. Tegangan sumber akan dibagi dengan jumlah tahanan seri jika besar tahanan sama. Jumlah penurunan tegangan dalam rangkaian seri dari masing-masing tahanan seri adalah sama dengan tegangan total sumber tegangan. Banyak beban listrik yang dihubungkan dalam rangkaian seri, tahanan total rangkaian menyebabkan naiknya penurunan arus yang mengalir dalam rangkaian. Arus yang mengalir tergantung pada jumlah besar tahanan beban dalam rangkaian. Jika salah satu beban atau bagian dari rangkaian tidak terhubung atau putus, aliran arus terhenti. Rangkaian Paralel merupakan salah satu yang memiliki lebih dari satu bagian garis edar untuk mengalirkan arus. Dalam kendaraan bermotor, sebagian besar beban listrik dihubungkan secara parallel. Masing-masing rangkaian dapat dihubung-putuskan tanpa mempengaruhi rangkaian yang lain. Di bawah ini akan dijelaskan perbedaan angkaian seri dan paralel. Sifat-sifat Rangkaian Paralel Tegangan pada masing-masing beban listrik sama dengan tegangan sumber. Masing-masing cabang dalam rangkaian parallel adalah rangkaian individu. Arus masing-masing cabang adalah tergantung besar tahanan cabang. Sebagaian besar tahanan dirangkai dalam rangkaian parallel, tahanan total rangkaian mengecil, oleh karena itu arus total lebih besar. (Tahanan total dari rangkaian parallel adalah lebih kecil dari tahanan yang terkecil dalam rangkaian tersebut.) Jika terjadi salah satu cabang tahanan parallel terputus, arus akan terputus hanya pada rangkaian tahanan tersebut. Rangkaian cabang yang lain tetap bekerja tanpa terganggu oleh rangkaian cabang yang terputus tersebut. (http://arifsubhann.blogspot.com/2011/03/hukum-ohm.html ) Sebuah ohm-meter digunakan untuk mengukur sebuah tahanan didalam rangkaian listrik atau tahanan yang merupakan komponen dalam rangakaian tersebut.Pada ohm-meter ini tersedia sejumlah tegangan dan tahanan yang nilainya telah diketahui. Komponen tahanan atau rangkaian yang sedang dalam pengukuran, dapat diukur dengan cara dibandingkan. Penggunaan ohm-meter ini tidak pernah menggunakan sumber tegangan dari rangkaian yang diukur sampai dilepaskan (diputuskan).Pada rangkain yang akan diuji atau diukur, perlu dilengkapi sumber tegangan yang tetap, walaupun pada ohm-meternya sendiri sudah dilengkapi dengan sumber tegangan.Papan skala yang digumakan dalam Ohm-meter ini jauh bebeda dengan papan skala yang digunakan pada am-meter dan volt-meter.Pada Ohm-meter papan skalanya mempunyai skala yang tidak linear.Oleh karena itu, pembagian skala ini menggambarkan kenaikan harga tahanan dari harga yang kecil sampai dengan harga yang besar atau harga tak terhingga pada akhir skala.Setiap pembagian 5 garis skala antara angka 0 dan 5 menggambarkan 1 ohm (1Ω). Pembagian 5 garis skala antara 100 dan 150 adalah saling berdekatan, tetapi tidak setiap garis skala menggambarkan 10 Ω. Untuk mendapatkan pembacaan yang lebih teliti, melalui saklar pemilih ini kita atur, sehingga jarum menunjukkan pada daerah tengah dari pelat skala.Pada umumnya, untuk mengukur sakelar pemilih batas ukur ditunjukkan dengan tanda-tanda seperti : R×1 ;R×10;R×100;R×1000;R×10000;danR×100.000 Salah satu contoh cara membaca tanda-tanda ini adalah R×1 =R×1 (Rkali 1) R×10 =R×10 (Rkali 10) Untuk memperoleh harga nyata dari pembacaan yaitu hasil pembacaan skala dikalikan dengan angka kelipatan. Setiap saat batas ukur dari ohm-meter ini dapat diubah dengan jalan kawat penguji itu harus dihubungkan secara singkat dan secara bersama-sama .ini untuk meyakinkan bahwa jarum penunjuk benar-benar turun ke angka nol (0). Jika tidak demikian, aturlah melalui knop pengator 0 Ω. Selain jenis ohm-meter di atas, ada lagi bentuk (type) ohm-meter yang lainnya yaitu ohm-meter parallel atau ohm-meter shunt. Ohm-meter jenis ini digunakan untuk pengukuran yang memerlukan ketelitian yang tinggi dalam mengukur tahanan yang nilai harganya sangat rendah (kecil).Besarnya tahanan yang di ukur kadang-kadang berkisar beberapa ratus ohm.Ohm-meter yang berjenis sambungan paralel (shunt) ini banyak digunakan dalam laboratorium, di mana ketelitian ini sangat diperlukan. Papan skala yang terdapat atau yang dipasang pada ohm-meter paralel ini adalah terbalik dengan papan skala yang dipasang pada ohm-meter seri.Pada ohm-meter shunt (paralel) garis skala untuk angka 0 terletak disebelah kiri skala dan harga maksimumnya terletak di sebelah kanan. Harga terbesar dari tahanan ini dapat diukur dengan skala ini, yaitu : 10 ohm. Sejak tipe ohm-meter shunt ini hanya mempunyai satu angka skala (skala tahanan dengan nilai rendah), maka pembacaanya dapat diperoleh secara langsung dari skala. Untuk memperoleh pengukuran yang lebih teliti terhadap sebuah harga tahanan yang rendah, maka tanda-tanda atau ciri-ciri pembagian skalanya sedikit melebar ke luar, namun meskipun begitu tetap masih berada dalam nilai tahanan rendah dari sebuah skala. Penggunaan ohm-meter Ohm-meter jenis (type) ini tidak begitu teliti, seperti halnya sebuah amper-meter dan volt-meter. Pada umumnya, ketelitian ini hanya mencapai ± 5 atau ±10% dari harga yang sebenarnya (nyata) dari hasil pembacaan nilai tahanan pada sebuah ohm-meter standar.Ohm-meter juga banyak digunakan untuk memeriksa atau menguji secara terus menerus di dalam suatu rangkaian. Garis edar dari kuat arus ini selalu tidak dapat diketahui pada saat kita melakukan suatu rangkaian /kawat dari suatu rangkaian yang baru: Kemungkinan, rangkaian ini kurang atau tidak lengkap (atau mungkin juga kuat arus mengalir pada bagian yang salah). Dalam keadaan sepeti ini, maka rangkaian tersebut harus dilakukan pengujian ulang dengan jalan mengalirkan kuat arus kedalam rangkaian tersebut. DAFTAR PUSTAKA Der, Van,Wal. 1985. “RINGKASAN ELEKTRO TEKNIK”.Erlangga, Jakarta Pusat. Halaman : 11-17 Gussow, Milton.2009.”DASAR – DASAR TEKNIK LISTRIK”. Erlangga, Jakarta. Halaman : 10-17 Mismail, Boediono. 1955. “RANGKAIAN LISTRIK”. Jilid I. ITB, Bandung. Halaman : 15 -21 Suryatmo,F. 2010.”TEKNIK PENGUKURAN LISTRIK DAN ELEKTRONIKA”. Bumi Aksara, Jakarta. Halaman : 32-38 http://arifsubhann.blogspot.com/2011/03/hukum-ohm.html Diakses : 10 Oktober 2012 Jam : 19.00 Medan, 11 Oktober 2012 Asisten, Praktikan, (Eben Ezer Situmorang) (Rinto Pangaribuan) VI. DATA PERCOBAAN Rangkaian seri R1(Ω) R2(Ω) V1 V2 I(10-3) (A) 100 100 3,66 13,82 37,6 100 330 1,78 16,6 18,2 100 1K 0,74 17,43 0,76 100 3K3 0,25 18,06 0,26 100 10K 0,33 18 0,35 100 33K 0,09 18,33 1 100 100K 0,03 18,45 0,4 100 330K 0,03 18,49 0,2 100 1M 0 18,55 0,1 Rangkaian paralel R1(Ω) R2(Ω) V1 V2 I(10-3) (A) 100 100 6,12 6,12 165,8 100 330 6,09 6,09 164,5 100 1K 6,07 6,07 164,3 100 3K3 6,05 6,05 164,2 100 10K 6,03 6,03 164,1 100 33K 6,01 6,01 163,9 100 100K 6,00 6,00 163,8 100 330K 5,69 5,69 163,3 100 1M 5,97 5,97 163,3 Medan, 8 Oktober 2012 Asisten Praktikan, (Eben Ezer Situmorang) (Rinto Pangaribuan) GAMBAR PERCOBAAN PROSEDUR PERCOBAAN 4.1 Rangkaian Seri Disiapkan peralatan dan komponen yang akan digunakan. Dipasang peralatan sesuai gambar dengan baik dan benar. Diatur R1 dengan hambatan 100 ohm dan R2 sebesar 100 ohm. Dihubungkan rangkaian dengan sumber tegangan 9 V. Diukur tegangan R1 dan R2 dengan menggunakan multimeter digital dan arus yang mengalir pada rangkaian. Dicatat hasil yang diperoleh. Diulangi percobaan yang sama dengan mengubah R2 sebesar 330 ohm. Diukur tegangan dan arus yang mengalir pada rangkaian dengan menggunakan multimeter digital. Dicatat hasil yang diperoleh. Dilakukan percobaan yang sama dengan memvariasikan nilai hambatan R2 sampai dengan 1M. Dicatat hasilnya. 4.2 Rangkaian Paralel Disiapkan peralatan yang akan digunakan. Dipasang peralatan sesuai gambar dengan baik dan benar. Diatur R1 dengan hambatan 100 ohm dan R2 sebesar 100 ohm. Dihubungkan rangkaian dengan sumber tegangan 9 V. Diukur tegangan R1 dan R2 dengan menggunakan multimeter digital dan arus yang mengalir pada rangkaian. Dicatat hasil yang diperoleh. Diulangi percobaan yang sama dengan mengubah R2 sebesar 330 ohm. Diukur tegangan dan arus yang mengalir pada rangkaian dengan menggunakan multimeter digital. Dicatat hasil yang diperoleh. Dilakukan percobaan yang sama dengan memvariasikan nilai hambatan R2 sampai dengan 1M. Dicatat hasilnya. ANALISA DATA Menghitung arus teori Rangkaian Seri (It) = V/(R1+R2) ; dengan V = 9V I = 9V/(100+100) = 0,045 A I = 9V/(100+330) = 0,21 A I = 9V/(100+1000) = 0,0081 A I = 9V/(100+3300) = 0,0026 A I = 9V/(100+10k) = 0,00089 A I = 9V/(100+33k) = 0,00027 A I = 9V/(100+100k) = 0,000089 A I = 9V/(100+330k) = 0,000027 A I = 9V/(100+1M) = 0,0000089 Rangkaian Paralel Rek = (R_1 R_2 )/(R_1+R_2 ); I = (V )/R_ek Rek = (100 x 100 )/200=50 Ω I = (9 V )/(50Ω )=0,18 A Rek = (100 x 330 )/430=76,74 Ω I = (9 V )/(76,74 Ω )=0,117 A Rek = (100 x 1K )/(1100 )=90,9 Ω I = (9 V )/(90,9 Ω )=0,099 A Rek = (100 x 3300 )/3400=97,06 Ω I = (9 V )/(97,06 Ω )=0,092 A Rek = (100 x 10K )/10.100=99 Ω I = (9 V )/(99 Ω )=0,091 A Rek = (100 x 33K )/33.100=99,7 Ω I = (9 V )/(99,7 Ω )=0,0902 A Rek = (100 x 100K )/100.100=99,9 Ω I = (9 V )/(99,9 )=0,09009 A Rek = (100 x 330K )/330.100=99,97 Ω I = (9 V )/(99,97 )=0,09002 A Rek = (100 x 1M )/1.000.100=99,99 Ω I = (9 V )/(99,99 )=0,090009 A Menghitung tegangan seri praktek V = V1 + V2; R1 = 100 Ω Untuk R2 = 100 Ω V = 3,66 + 13,82 = 17,48 V Untuk R2 = 330 Ω V = 1,78 + 16,16 = 17,94 V Untuk R2 = 1K V = 0,74 + 17,43 = 18,17 V Untuk R2 = 3K3 = 3300 Ω V = 0,25 + 18,06 = 18,31 V Untuk R2 = 10K V = 0,33 + 18,00 = 18,33 V Untuk R2 = 33K V = 0,09 + 18,33 = 18,42 V Untuk R2 = 100 K V = 0,03 + 18,45 = 18,48 V Untuk R2 = 330K V = 0,02 + 18,49 = 18,51 V Untuk R2 = 1M V = 0 + 18,55 = 18,55 V Menghitung persen ralat : Rangkaian seri % Ralat = (I_t-I_p )/(I_t ) X 100% It = █(0,078 @ )/(9 ) = 0,0086 A Ip = █(0,0712 @ )/(9 ) = 0,0079 A % Ralat = █(It-Ip @ )/(It ) x 100% = 8,13% Rangkaian Paralel It = █(0,94 @ )/(9 ) = 0,104 A Ip = █(1,4738 @ )/(9 ) = 0,16 A % Ralat = █(0,104-0,16 @ )/(0,104 ) x 100% = 53,84% Menghitung persen ralat tegangan % Ralat = █(Vt-Vp @ )/(Vt ) x 100% Rangkaian Seri Vt = 9 V Vp = █(164,19@ )/(9 )=18,24 V % Ralat = █(9 -18,24 @ )/(9 ) x 100% = 102,6 % Rangkaian Paralel Vt = 9 V Vp = █(54,6 @ )/(9 )=6,06 V % Ralat = █(9 -6,06 @ )/(9 ) x 100% = 33,6% Grafik (terlampir) Aplikasi dari percobaan sifat –sifat meter listrik yaitu : Penggunaan alat – alat listrik seperti lampu. TV, kulkas, dan sebagainya harus disesuaikan dengan tegangan. Bila alat listrik diberi tegangan yang lebih kecil dari tegangan yang seharusnya, arus akan mengecil sehingga alat itu tidak bekerja normal (misalnya lampu redup). Contoh: Lampu padam karena tegangan lampu yang dibutuhkan 4,5 V sedangkan tegangan dari baterai 1,5 V. Lampu redup karena tegangan yang dibutuhkan 4,5 V sedangkan tegangan dari batu baterai 3 V sehingga kekurangan tegangan. Lampu menyala terang karena tegangan lampu yang dibutuhkan 4,5 V sama dengan tegangan dari batu baterai 4,5 V. Lampu menyala sangat terang karena tegangan yang dibutuhkan lampu 4,5 V sedangkan dari baterai 6 V sehingga tegangan melebihi lampu. Akibat ini lampu cepat mati/putus. IX. KESIMPULAN Kesimpulan Berdasarkan praktikum yang sudah dilakukan, maka didapat rumus dari hukum ohm : R= V/I Atau V = I R. Dari rumus diatas, dapat diketahui: (a).Bila hambatan tetap, arus dalam setiap rangkaian adalah berbanding langsung dengan tegangan. Bila tegangan bertambah, maka arus pun bertambah. Dan bila tegangan berkurang maka arus pun berkurang. (b).Bila tegangan tetap, maka arus dalam rangkaian menjadi berbanding terbalik terhadap rangkaian itu. Bila hambatan bertambah, maka arus berkurang dan bila hambatan berkurang maka arus bertambah. Suatu perubahan arus dapat dilakukan dengan mengubah tegangan maupun resistansi pada rangkaiannya. Penambahan tegangan akan memperbesar arus. Karenanya, tegangan dan arus berbanding langsung satu sama lain. Kedua pernyataan tersebut dapat diringkaskan dalam suatu pernyataan yang dikenal sebagai hukum Ohm: Arus berubah secara langsung sesuai dengan tegangannya dan berubah secara terbalik sesuai dengan resistansinya. Perbandingan antara rangkaian seri dan paralel yaitu : Rangkaian Seri Tiga resistor dengan tahanan R1,R2,danR3 yang dihubungkan sebagai rangkaian seri. Tiap muatan yang melalui R1 akan melalui R2 dan R3, sehingga arus i yang melalui R1,R2,R3 haruslah sama karena muatan tak dapat berubah jumlahnya. Rangkaian ketiga resistor tersebut akan diganti dengan satu resistor tanpa mengubah keadaan (baik arus maupun tegangan). Pada rangkaian seri, hambatan total yang dihasilkan lebih besar, sehingga arus yang mengalir makin kecil. Hambatan total dari rangkaian seri yaitu: Rtotal = R1 +R2 + R3 + R4 + R5 Rangkaian Paralel Tiga resistor R1,R2,R3 dihubungkan paralel. Arus yang melalui tiap resistor dalam rangkaian tersebut, pada umumnya berbeda, tetapi beda beda potensial pada ujung-ujung resistor haruslah sama. Super hambatan total pada rangkaian paralel untuk tiga resistor adalah : 1/R_TOTAL = 1/R_1 + 1/R_2 + 1/R_3 Dari persamaan, di dapat bahwa tahanan total rangkaian resistor terhubung yang dihubungkan paralel selalu lebih kecil daripada masing-masing tahanan resistor yang paralel tersebut. Saran Sebaiknya praktikan mengetahui cara merangkai rangkaian seri dan paralel. Sebaiknya praktikan teliti dalam membaca hasil dari alat ukur multimeter digital. Sebaiknya praktikan mempelajari materi dari referensi yang berkaitan dengan sifat – sifat meter listrik. Sebaiknya praktikan mempersiapkan alat-alat praktikum dengan lengkap 5. Sebaiknya praktikan saling bekerja sama dalam praktikum DAFTAR PUSTAKA Blocher,Richard.2004.DASAR ELEKTRONIKA.Penerbit Andi.Yogyakarta Hal : 46-53. Bueche,Frederick J.1993.FISIKA.Edisi kedelapan.Erlangga.Jakarta Hal : 220-225. Chattopadhyay.1989.DASAR ELEKTRONIKA.UIPress.Jakarta Hal: 8-11. Suryatmo,F.2000.TEKNIK PENGUKURAN LISTRIK DAN ELEKTRONIKA. Bandung.Bumi Aksara. Hal.57-63. http://www.trangpunyaweb.com/2012/08/hukum-ohm-dan-penerapannya-pada-rangkaian-listrik.html Medan, 18 Oktober 2012 ASSISTEN PRAKTIKAN (EBENEZER ALEXANDER SITUMORANG) (RINTO) GAMBAR PERCOBAAN 5.1 Rangkaian seri 5.2 Rangkaian Paralel

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar