RESISTOR DAN HUKUM OHM 1.1. Tujuan
1. Untuk mampu mengenali bentuk dan jenis resistor. 2. Untuk mampu menghitung nilai resistansi melalui urutan cincin warnanya. 3. Untuk mampu merangkai resistor secara seri maupun paralel. 4. Untuk memahami penggunaan hukum Ohm pada rangkaian resistor.
1.2. Landasan Teori
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang di gunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan resistansi dari suatu resistor di sebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol
(Omega).
Bentuk resistansi yang umum adalah seperti tabung dengan dua kaki di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna untuk mengetahui besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang di keluarkan oleh EIA ( Elektronika Elektronika Industries Association) seperti yang di tunjukkan pada tabel di bawah.
Nilai warna pada cincin resistor
Cincin I
Cincin II
Cincin III
Cincin IV
Cincin V
Angka ke-1
Angka ke-2
Angka ke-3
Penggali
Toleransi
Hitam
0
0
0
X10
Coklat
1
1
1
X10
Merah
2
2
2
X10
Jingga
3
3
3
X10
Kuning
4
4
4
X10
Hijau
5
5
5
X10
Biru
6
6
6
X10
Ungu
7
7
7
X10
Abu-abu
8
8
8
X10
Putih
9
9
9
X10
Warna Cincin
1
1%
2
2%
5%
4 5
Emas
X10
-1
Perak
X10
-2
Tanpa warna
10%
20%
Besarnya ukuran resistor sangat tergantung watt atau daya maksimum yang mampu di tahan oleh resistor. Umumnya di pasar tersedia ukuran 1/8, ¼, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt. Resistor memiliki daya maksimum 5, 10 dan 20 watt umumnya berbentuk balok berwarna putih dan nilai resistansinya di cetak langsung di badannya. Misalnya 1K 5W Contoh : Urutan cincin warna (resistor 4 cincin warna ):merah Ungu biru emas merah 2
Ungu 7
biru X10
emas 5%
Hasilnya 27M Ω5%
Urutan cincin warna (resistor 5 cincin warna ):coklat merah hitam jingga coklat coklat 1
Merah 2
hitam 0
jingga X10
coklat 1%
Hasilnya 120K Ω1%
(Firdaus, 2011:1-2). Hukum ohm menyatakan: bahwa “Besarnya kuat arus (i) yang melalui konduktor antara dua titik berbanding lurus dengan beda potensial atau tegangan (v) di dua titik tersebut, dan berbanding terbalik dengan hambatan atau resistansi (R) di antara mereka. Dengan kata lain bahwa besar arus listrik (i) yang mengalir melalui sebuah hambatan (R) selalu berbanding lurus dengan beda potensial (v) yang di terapkan kepadanya. V
I.R I. R
Dimana : V
Tegangan
I Arus R
Hambatan
Menghitung Resistor Seri Pada rangkaian beberapa resistor yang disusun seri, maka dapat diperoleh nilai resistor totalnya dengan menjumlahkan semua resistor yang disusun seri tersebut. Hal ini mengacu pada pengertian bahwa nilai kuat arus di semua titik pada rangkaian seri selalu sama. R TOTAL R 1 R 2 R 3
Menghitung Resistor Paralel Pada rangkaian beberapa resistor yang di susun secara paralel, perhitungan nilai resistor totalnya mengacu pada pengertian bahwa besar kuat arus yang masuk ke percabangan sama dengan besar kuat arus yang keluar dari percabangan (Iin = Iout) Hokum Ohm dikemukakan oleh George Simon Ohm dan
dipublikasikan pada sebuah paper pada tahun1927,The galvic Circuit Investigated Mathematically.Prinsip Ohm ini adalah besarnya arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar metal pada rangkaian,ohm menemukan sebuah persamaan yang simple,menjelaskan bagaimana hubungan antara tegangan,arus, dan hambatan yang paling berhubungan. Hukum Ohm yaitu: E = I.R I= E R Kesimpulannya: -
Tegangan dinyatakan dinyatakan dengan nilai Volts disimbolkan dengan E atau V Arus dinyatakan dengan amps dan diberi symbol I Hambatan dinyatakan dengan dengan Ohm diberi symbol s ymbol R.
Besarnya daya pada suatu rangkaian dapat dihitung dengan: P = V.I P = 12.R P = V2 /R Dimana: P = daya,dalam satuan Watt V = tegangan dalam satuan Volt I = arus dalam satuan Ampere (Http://abisabrina.wordpress.com).. (Http://abisabrina.wordpress.com) Gaya yang mendorong muatan-muatan,dengan gaya persatuan muatan f,akan menghasilkan arus listrik. Apapun bentuk asalnya (apakah dari energy kimia,gravitasi, atau lainnya).Pada dasarnya gaya tersebut merupakan gaya elektro magnet magnet (E + V X B ),sehingga ),sehingga persamaan J = ɤf dapat ditulis menjadi J
=ɣ (E + V X B ).Biasanya besar kecepatan muatan cukup kecil,sehingga suku ke dua dapat diabaikan,sehingga diperoleh : J = η.f Arus total yang mengalir dari suatu titik ke titik lainnya dalam suatu medium
berbanding
lurus
dengan
beda
potensial
antara
kedua
titik
tersebut.Biasanya tersebut.Biasanya penyataan tersebut dirumuskan sebagai: V = I.R Konstanta
dari
kesembandingan
R
disebut
hambatan
(satuannya
Ohm),nilainya merupakan fungsi geometrid an konduktivitas medium yang menghubungkan menghubungkan antara dua titik. (Wiyanto,2008:118-119) 1.3. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum ini dapat dilaiahata pada table 1.1 Table 1.1 alat dan bahan praktikum resistor dan hokum ohm No
Nama Alat
Fungsi
1.
Beberapa resistor
Sebagai penghambat arus
2.
Projectboard
Tempat untuk merangkai
NST
JU
rangkaian. 3.
Catu daya
Sebagai sumber tegangan.
4.
Multimeter
Untuk mengukur tegangan, arus dan hambatan .
5.
Kabel penghubung
Untuk menghubungkan catu daya dan resistor.
15 V 0,01mA
200m
1.4. Prosedur Kerja a. Percobaan Rangkaian Seri
1. Menyusun rangkaian seperti gambar 1.1. R1
R3
R2
1 2
10 V
Gambar 1.1 rangkiaan secara seri 2. Mengukur nilai resistansi pada masing-masing resistor. 3. Mengukur besar resistansi total pada rangkaian (R TOTAL). 4. Memberikan tegangan sebesar 10 Vdc kemudian mengukur besar tegangan pada masing-masing resistor (V R1, VR2, VR3). 5. Mengukur besar arus yang mengalir pada rangkaian (I). 6. Mensimulasikan rangkaian rangkaian di atas pada program EWB. 7. Mencari nilai resistansi total (RTOTAL), tegangan pada masing-masing resistor (VR1, VR2, VR3), arus yang mengalir pada rangkaian (I) dengan menggunakan menggunakan rumus pada hukum Ohm. 8. Menuliskan data di atas pada tabel b. Percobaan Rangkaian Paralel
1. Menyusun rangkaian seperti pada gambar. R1 1 2
R3
R2 10 V
Gambar 1.2 rankaian seacar seri
2. Mengukur nilai resistansi pada masing-masing resistor. 3. Mengukur besar resistansi pengganti pada rangkaian (R PENGGANTI). 4. Memberikan tegangan sebesar 10 Vdc kemudian mengukur besar arus pada masing-masing resistor (IR1, IR2, IR3). 5. Mengukur besar tegangan pada rangkaian (V). 6. Mencari nilai resistansi pengganti (R PENGGANTI), arus pada masingmasing resistor (IR1, IR2, IR3), tegangan pada rangkaian (V) dengan menggunakan rumus pada hukum Ohm. 7. Menuliskan data di atas pada tabel
1.5. Hasil Pengamatan
a. Percobaan Rangkaian Seri Table 1.1 Data pengamatan rangkaian seri
No
R1
R2
R3
RTOTAL
VR1
VR2
VR3
Volt (V)
Ohm ()
I Ampere (A)
1.
6,82
4,64
0,2
183,3
5,58
4,30
1,6
22,3
2.
6,82
4,64
20
190,4
2,56
72,7 m
7,5
20,1
3.
9,73
4,64
20
184,6
2,67
6,53 m
5,5
21,2
b. Percobaan Rangkaian Paralel.
Table 1.2 data pengmatan rangkaian secara paralel No
R1
R2
R3
RPENGANTI
IR1
Ohm ()
IR2
IR3
V
Ampere (A)
Volt (V)
1.
195
194,9
194,8
0,58
0,1
0,41
19,8
2,1 m
2.
192
198,4
191,4 191,4
186,4
20,8
21,4
20,5
10,12 10,12
3.
188
193,3
187,5 187,5
190,1
0,05
0,05
0,05
10,06 10,06
1.6.Analisis Data
a. Percobaan Rangkaian Seri
Percobaan No.1 menggunakan rumus hukum Ohm R 1K TOTAL R 1 R 2 R 3 6,82 6,64 197 x 10
-3
11,66 K
R2TOTAL = 31,46 KΩ R3TOTAL = 34,37 KΩ V = I.R R
R1 = =
V
V R1
5,58 22,3
= 1,520 Ω R2 = 0,193 Ω -3
R3 = 7,24 x 10 Ω Dengan cara yang sama diperoleh data yang berbeda yang dapat dilihap pada table berikut : Data Pengamatan Ke-2 R1 0,13 Ω
R2
R3
0,3 Ω
0,4 Ω
Data Pengamatan ke-3 R1 0,13 Ω
R2 0,03 Ω
R3 0,3 Ω
b. Percobaan Rangkaian Paralel R PENGGANTI R PENGGANTI
1 R1
1
R2
1 1125000
1 R3 1 1953000
1 56,8
R PENGGANTI 0,01760703 Ω R 1 PENGGANTI 17,60703 x10
3
Ω
-3
R2PENGGANTI = 15 x 10 Ω -3
R3PENGGANTI = 15 x 10 Ω
Dengan menggunakan menggunakan rumus hokum Ohm:
V = I.R R
R1 =
=
V
V R1
2,1 10 3 0,1
= 0,021 Ω -3
R2 = 5 x 10 Ω -4
R3 = 1,06 x 10 Ω
Dengan cara yang sama diperoleh data yang berbeda yang dapat dilihap pada table berikut : Data Pengamatan Ke-2 R1 0,486 Ω
Data Pengamatan ke-3
R2
R3
R1
0,473 Ω
0,494 Ω
189,8 Ω
R2 193,5 Ω
R3 186,3 Ω
1.7.PEMBAHASAN
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Dari hukum Ohm diketahui bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melalui suatu resistor. Pada percobaan ini kami melakukan percobaan pada rangkaian seri dan rangkaian paralel, dimana pada masing-masing percobaan kami melakukan tiga kali pengamatan pada resistor yang berbeda-beda. Percobaan pada rangkaian seri, nilai resistansi total pada masing-masing pengamatan pada saat praktikum jauh berbeda dengan nilai resistansi total yang kami buktikan menggunakan rumus hukum ohm, begitu juga dengan nilai tegangan pada masing-masing resistor pada saat praktikum jauh berbeda dengan nilai tegangan pada masing-masing resistor yang kami buktikan menggunakan rumus hukum ohm. Hal ini dikarenakan kondisi alat yang di gunakan kurang baik dan juga kurangnya ketelitian dalam menggunakan alat ukur. Sedangkan untuk nilai arus yang kami peroleh secara praktikum sama nilainya dengan nilai arus yang kami buktikan menggunakan rumus hukum ohm. Hal ini membuktikan bahwa rangkaian seri mempunyai nilai arus yang sama sedangkan nilai tegangannya tegangannya tergantung pada nilai hambatannya. Percobaan pada rangkaian paralel, nilai resistansi pengganti pada masingmasing pengamatan pada saat praktikum sangat jauh berbeda dengan nilai resistansi pengganti yang kami buktikan menggunakan rumus hukum ohm, begitu juga dengan nilai arus pada masing-masing resistor pada saat praktikum juga sangat jauh berbeda dengan nilai arus pada masing-masing resistor yang kami buktikan menggunakan rumus hukum ohm. Hal ini juga dikarenakan kondisi alat yang kurang baik dan juga kurangnya ketelitian dalam menggunakan alat ukur (multimeter). Sedangkan untuk nilai tegangan yang kami peroleh pada saat praktikum sangat jauh berbeda dengan nilai nilai tegangan yang kami peroleh menggunakan menggunakan rumus hukum ohm.
Pada praktikum ini terdapat perbedaan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel. Pada rangkaian seri nilai arusnya akan bernilai sama pada masing-masing resistor sedangkan tegangannya berbeda-beda tergantung dari nilai resistansi tiap resistor. Dan pada rangkaian paralel nilai tegangannya akan bernilai sama pada masing-masing resistor, sedangkan arusnya berbeda-beda tergantung dari nilai resistansi tiap resistor.
1.8.KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat di [peroleh dari praktikum ini adalah : 1. Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian r angkaian 2. Bentuk resistor yang umum dipakai adalah seperti tabung dengan dua kaki di kiri dan di kanan. 3. Pada resistor terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna untuk mengetahui besara resistansi tanpa mengukur besarnya dengan ohmmeter 4. Dari hokum Ohm diketahui bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir malalui suatu resistor r esistor
1.9.SARAN
Saran saya pada praktikum Resistor dan Hukum Ohm ini adalah