LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA UMUM ALAT UKUR DASAR Tanggal Pengumpulan
: 11 Oktober 2017
Tanggal Praktikum
: 05 Oktober 2017
Waktu Praktikum
: 15.30-17.00 WIB
Nama
: Fajar Riyanto
NIM
: 11170161000039
Kelompok
: 2 (Dua)
Nama Anggota
:
1. Aliestya Lufinsky Krisnaningrum
(11170161000056)
2. Ellin Fitriliani
(11170161000068)
Kelas
: Pendidikan Biologi 1B
LABORATORIUM FISIKA DASAR PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2017
Hukum Ohm A. Tujuan Praktikum a. Memahami hukum Ohm b. Menentukan suatu hubungan antara tegangan dan arus listrik suatu kawat penghantar c. Memahami penggunaan catu daya di berbagai tegangan d. Memahami penggunaan berbagai resistor dan multimeter e. Memahami cara perangkaian seri B. Dasar Teori Listrik adalah salah satu gaya pokok yang berada di alam. Listrik dapat dianalogikan dengan gaya gravitasi. Jika gaya gravitasi itu terbentuk diantara dua objek yang bergantuk dengan massa objeknya, sedangkan gaya listrik adalah gaya yang berada diantara dua yang bergantung pada muatannya. (http://www.file.upi.edu). Arus dapat didefenisikan sebagai banyaknya jumlah elektron yang mengalir pada sebuah konduktor tiap waktunya (atau satu detik). Jadi jumlah elektron ini dapat dihitung disetiap detiknya dengan satuan Ampere sehingga kiat dapat mengitung tiap-tiap arus yang mengalir pada suatu konduktor. (Ishaq, Mohammad. 2007:73) George Simon Ohm (1787-1854) menyatakan bahwa arus pada kawat logam sebanding dengan beda potensial yang diberikan ke ujungujungnya. Besaran aliran arus pada kawat tidak hanya bergantung pada tegangan, tetapi juga bergantung pada hambatan yang diberikan kawat terhadap aliran elektron. Semakin tinggi hambatan yang diberikan, makan semakin kecil pula arus yang pada suatu tegangan. Jadi dapat disimpulkan bahwa tegangan akan berbanding lurus dengan arus pada suatu konduktor dan berbanding terbalik dengan hambatannya, dan ini disebut dengan hukum Ohm (Giacoli, DC. 2014: 74-75) Beberapa bahan yang menaati hukum Ohm dapat dikatakan sebagai bahan yang bersifat Ohmik dan bahan yang tidak menaati hukum Ohm
adalah bahan nonohmik. Hukum Ohm bukanlah sebuah hukum alam yang bersifat fundamental, melainkan sebuah hubungan yang bersifat empiris yang hanya berlaku dalam beberapa bahan tertentu (Serway, Raymond A. Dan John W. Jewett, 2010:365) Bahan ohmik tersebut kemudian tersusun dalam rangkaian listrik. Rangkaian listrik merupakan sebuah kumpulan elemen atau komponen listrik yang saling dihubungkan dengan berbagai cara tertentu. Rangkaian ini dalam perangkaiannya diharuskan paling sedikit mempunyai satu lintasan
tertutup
pada
pemasangannya
(http://ymukhlis.staff.gunadarma.ac.id). C. Alat dan Bahan No
Alat dan Bahan
Jumlah
1.
Catu Daya
1
2.
Saklar
1
3.
Resistor 50 Ohm dan
1
Resistor 100 Ohm
Gambar
4.
Kabel penghubung
6
5.
Multimeter digital
2
D. Langkah Percobaan No.
Langkah Percobaan
1.
Sebelum melakukan percobaan, siapkan alat dan bahan
2.
Hubungkan catu daya tegangan DC positif dengan saklar satu pole satu jalur
3.
Setelah itu hubungkan kembali saklar dengan resistor (50 Ohm pada percobaan 1 dan 100 Ohm pada percobaan 2)
Gambar
4.
Hubungkan multimeter ke catu daya tegangan DC negatif dan putar jarum penunjuk ke arah 10A
5.
Pasangkan multimeter sebagai voltage ke resistor dengan posisi kabel di tumpuk dan putar jarum penunjuk ke arah 20V
6.
Nyalakan dan atur tegangan pada catu daya (angka 3 pada percobaan pertama, angka 6 pada percobaan kedua, dan angka 9 pada percobaan ketiga pada masing-masing resistor)
7.
Nyalakan saklar dan lakukan pengukuran pada tiap-tiap resistor dan tegangannya
8.
Catat hasil pengukuran
E. Data Percobaan 1. Pengukuran untuk tegangan 3 volt resistor 50Ω No.
Tegangan (V)
Kuat Arus (A)
Hambatan Terukur (Ω)
1.
3,18
0,06
53
2.
3,34
0,06
55,67
3.
3,34
0,06
55,67
4.
3,28
0,06
54,67
5.
3,32
0,06
55,33
Rata-
3,392
0,06
54,868
rata
2. Pengukuran untuk tegangan 3 volt resistor 100Ω Tegangan (V)
Kuat Arus (A)
Hambatan Terukur (Ω)
1.
3,36
0,03
112
2.
3,37
0,03
112,33
3.
3,33
0,03
111
4.
3,29
0,03
109,67
5.
3,29
0,03
109,67
Rata-
3,328
0,03
110,934
No.
rata 3. Pengukuran untuk tegangan 6 volt resistor 50Ω Tegangan (V)
Kuat Arus (A)
Hambatan Terukur (Ω)
1.
6,29
0,12
52,42
2.
6,39
0,12
53,25
3.
6,39
0,12
53,25
No.
4.
6,38
0,12
53,17
5.
6,38
0,12
53,17
Rata-
6,366
0,12
53,052
rata
4. Pengukuran untuk tegangan 6 volt resistor 100Ω Tegangan (V)
Kuat Arus (A)
Hambatan Terukur (Ω)
1.
6,27
0,06
104,5
2.
6,25
0,06
104,167
3.
6,26
0,06
104,33
4.
6,24
0,06
104
5.
6,28
0,06
104,67
Rata-
6,26
0,06
104,334
No.
rata
5. Pengukuran untuk tegangan 9 volt resistor 50Ω Tegangan (V)
Kuat Arus (A)
Hambatan Terukur (Ω)
1.
9,15
0,17
53,82
2.
9,17
0,17
53,94
3.
9,13
0,17
53,706
4.
9,18
0,17
54
5.
9,11
0,17
53,59
No.
Rata-
9,148
0,17
53,8112
rata
6. Pengukuran untuk tegangan 9 volt resistor 100Ω Tegangan (V)
Kuat Arus (A)
Hambatan Terukur (Ω)
1.
9,06
0,08
113,25
2.
9,06
0,08
113,25
3.
9,07
0,08
113,375
4.
9,11
0,08
113,875
5.
9,12
0,08
114
Rata-
9,084
0,08
113,55
No.
rata
F. Pengolahan Data Rumus 𝑉
= 𝐼𝑅 → 𝑅 =
𝑉 𝐼
a) Pengukuran untuk tegangan 3 volt resistor 50Ω 1. 𝑅 = 2. 𝑅 = 3. 𝑅 = 4. 𝑅 = 5. 𝑅 =
3,18 0,06 3,34 0,06 3,34 0,06 3,28 0,06 3,32 0,06
Rata-rata
= 53 = 55,67 = 55,67 = 54,67 = 54,33 𝑅1+𝑅2+𝑅3+𝑅4+𝑅5 5
Nilai error = =
𝑁−𝑛 𝑛
= 54,868
𝑥 100%
54,868−50 50
𝑥 100%
= 9,736% b) Pengukuran untuk tegangan 3 volt resistor 100Ω 1. 𝑅 = 2. 𝑅 = 3. 𝑅 = 4. 𝑅 = 5. 𝑅 =
3,36 0,03 3,37 0,03 3,33 0,03 3,29 0,03 3,29 0,03
Rata-rata
= 112 = 112,33 = 111 = 109,67 = 109,67 𝑅1+𝑅2+𝑅3+𝑅4+𝑅5 5
Nilai error = =
𝑁−𝑛 𝑛
= 110,934
𝑥 100%
110,934−100 100
𝑥 100%
= 10,934% c) Pengukuran untuk tegangan 6 volt resistor 50Ω 1. 𝑅 = 2. 𝑅 = 3. 𝑅 = 4. 𝑅 = 5. 𝑅 =
6,29 0,12 6,39 0,12 6,39 0,12 6,38 0,12 6,38 0,12
Rata-rata
= 52,42 = 53,25 = 53,25 = 53,17 = 53,17 𝑅1+𝑅2+𝑅3+𝑅4+𝑅5 5
Nilai error = =
𝑁−𝑛 𝑛
= 53,052
𝑥 100%
53,052−50 50
𝑥 100%
= 6.104% d) Pengukuran untuk tegangan 6 volt resistor 100Ω 1. 𝑅 =
6,27 0,06
= 104,5
2. 𝑅 = 3. 𝑅 = 4. 𝑅 = 5. 𝑅 =
6,25 0,06 6,26 0,06 6,24 0,06 6,27 0,06
Rata-rata
= 104,167 = 104,33 = 104 = 104,67 𝑅1+𝑅2+𝑅3+𝑅4+𝑅5 5
Nilai error = =
𝑁−𝑛 𝑛
= 104,334
𝑥 100%
104,334−100 100
𝑥 100%
= 4,334%
e) Pengukuran untuk tegangan 9 volt resistor 50Ω 1. 𝑅 = 2. 𝑅 = 3. 𝑅 = 4. 𝑅 = 5. 𝑅 =
9,15 0,17 9,17 0,17 9,13 0,17 9,18 0,17 9,11 0,17
Rata-rata
= 53,82 = 53,94 = 53,706 = 54 = 53,59 𝑅1+𝑅2+𝑅3+𝑅4+𝑅5 5
Nilai error = =
𝑁−𝑛 𝑛
= 53,8112
𝑥 100%
53,8112−50 50
𝑥 100%
= 7,6224%
f) Pengukuran untuk tegangan 9 volt resistor 100Ω
1. 𝑅 = 2. 𝑅 = 3. 𝑅 = 4. 𝑅 = 5. 𝑅 =
9,06 0,08 9,06 0,08 9,07 0,08 9,11 0,08 9,12 0,08
Rata-rata
= 113,25 = 113,25 = 113,375 = 113,875 = 114 𝑅1+𝑅2+𝑅3+𝑅4+𝑅5 5
Nilai error = =
𝑁−𝑛 𝑛
= 113,55
𝑥 100%
113,55−100 100
𝑥 100%
= 13,55% G. Pembahasan Pada percobaan yang sudah dilakukan sebelumnya, telah diperoleh berupa hasil data pecobaan hambatan pada masing-masing resistor yang berbeda-beda. Dari hasil data tersebut, hambatan diperoleh dari persamaan hukum Ohm, dimana tegangan berbanding lurus dengan arus dan berbanding terbalik dengan hambatannya. Dari data yang diperoleh, terlihat hasil hambatannya berbeda-beda, seperti pada percobaan pertama pada tegangan 3 Volt dengan nilai resitor sebesar 50Ω dan 100Ω dihasilkan perolehan pengukuran hambatan yang tidak jauh dengan nilai resistornya, dengan rata-rata hambatan yang terukur adalah 54,868Ω pada resitor 50Ω dan 110,934Ω pada resistor 100Ω. Pada percobaan yang kedua, terjadi hal yang sama, dimana nilai hasil perghitungan pada hambatan ternyata berbeda dengan nilai resistor. Ketika pengukuran dilakukan dengan tegangan sebesar 6 Volt dengan nilai resistor sebesar 50Ω dan 100Ω, didapat rata-rata pengukuran yang dilakukan sebanyak 5 kali sebesar 53,052Ω pada hambatan 50Ω dan 104,334Ω. Selisih yang didapat pada percobaan kedua ini tidak begitu jauh dengan nilai resistornya dibanding dengan percobaan pertama.
Pada hasil dari percobaan ketiga dengan nilai tegangan sebesar 9 Volt dan masing-masing resistor sebesar 50Ω dan 100Ω, dan hasil yang didapat dari percobaan ini berbeda-beda dari setiap nilai hambatannya. Dengan rata-rata hambatan yang didapat dari pengukuran 50Ω adalah 53,8112Ω dan pada penggunaan resistor 100Ω didapat hasil rata-rata percobaan adalah 113,55Ω, tentu saja ini masih berbeda jauh dibandingkan dengan nilai dari resistor tersebut. Dari tiap-tiap percobaan yang telah dilakukan, dapat dipastikan bedanya hasil hambatan dengan nilai resistornya dikarenakan ketidak telitian praktikan dalam melakukan percobaan, entah dalam pemasangan kabel penghubung ataupun pengecekan pada tiap-tiap alatnya sebelum melakukan percobaan, sehingga menuai hasil yang berbeda-beda dalam percobaannya.
H. Tugas Pasca Praktikum 1. Buatlah grafik hubungan antara V dan I untuk resistor 50Ω sesuai dengan data yang diperoleh pada tabel 1 (Ms. Excel) ! berikan komentar/tanggapanmu terhadap grafik tersebut!
Hubungan antara V dan I untuk resistor 50Ω pada tabel 1 3.4
TEGANGAN
3.35
3.34
3.34
3.3
3.32 3.28
3.25 3.2
3.18
3.15 3.1 0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
ARUS
Dengan grafik diatas dapat disimpulkan hubungan tegangan dan arus
tidak memiliki perbedaan dan bahwa rata-rata arus yang diperoleh dari tegangan sebesar 3 volt dan resistor 50Ω adalah 0,06 ampere. 2. Buatlah grafik hubungan antara V dan I untuk resistor 100Ω sesuai dengan data yang diperoleh pada tabel 2 (Ms. Excel) ! berikan komentar/tanggapanmu terhadap grafik tersebut!
Hubungan antara V dan I untuk resistor 100Ω sesuai dengan tabel 2 3.38 3.36
3.37 3.36
Tegangan
3.34 3.33
3.32 3.3
3.28
3.29
3.29
0,03
0,03
3.26
3.24 0,03
0,03
0,03 Arus
Dengan grafik diatas dapat disimpulkan hubungan tegangan dan arus tidak memiliki perbedaan dan bahwa rata-rata arus yang diperoleh dari tegangan sebesar 3 volt dan resistor 100Ω adalah 0,03 ampere. 3. Berapakah presentase nilai yang anda peroleh dalam percobaan dengan nilai hambatan yang sebenarnya (untuk kedua resistor yang digunakan)! Dari hasil yang didapatkan maka dapat dihitung persentase dari setiap percobaan sebagai berikut: Percobaan 1 : Persentase nilai
𝑁−𝑛
=1−|
𝑛
| 𝑥 100%
54,868−50
=1−|
50
| 𝑥 100%
= 1- 0.09736 x 100% = 90.0264% Percobaan 2 :
Persentase nilai
𝑁−𝑛
=1−|
𝑛
| 𝑥 100%
110,934−100
=1−|
| 𝑥 100%
100
= 1- 0.10934 x 100% = 89.066% Percobaan 3 : Persentase nilai
𝑁−𝑛
=1−|
𝑛
| 𝑥 100%
53,052−50
=1−|
50
| 𝑥 100%
= 1- 0.06104 x 100% = 93.896% Percobaan 4 : Persentase nilai
𝑁−𝑛
=1−|
𝑛
| 𝑥 100%
104,334−100
=1−|
| 𝑥 100%
100
= 1- 0.04334 x 100% = 95.666% Percobaan 5 : Persentase nilai
𝑁−𝑛
=1−|
𝑛
| 𝑥 100%
53,8112−50
=1−|
50
| 𝑥 100%
= 1- 0.076224 x 100% = 92.23776% Percobaan 6 : Persentase nilai
𝑁−𝑛
=1−|
𝑛
| 𝑥 100%
113,55−100
=1−|
100
| 𝑥 100%
= 1- 0.1355 x 100% = 86.65% 4. Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi besar kecilnya hambatan suatu kawat penghantar!
Hal yang mempengaruhi besar kecilnya hambatan pada penghantar adalah panjang kawat, luas penampang kawat, dan juga jenis hambatan kawat. (Sumber : https://gurupintar.com) 5. Apa perbedaan yang anda peroleh tersebut sesuai dengan teori yang berlaku (Hukum Ohm)? Kemukakanlah pendapat anda tersebut! Tidak ditemukan perbedaan, karena dalam teori yang berlaku (Hukum Ohm) kuat arus listrik yang sedang mengalir pada suatu beban litrik berbanding lurus dengan tegangannya dan berbanding terbalik dengan hambatannya. 6. Bisakah arus dipasang paralel dan tegangan dipasang seri? Tidak bisa, disini Ampremeter haruslah dirangkai secara seri karena alat ukur ini mengukur arus listrik di suatu titik, jika alat ini dirangkai secara paralel maka arus akan berbeda di setiap cabang dan arus litrik akan terbagi menjadi beberapa bagian. Sedangkan voltmeter haruslah dipasang secara paralel, tidak bisa dalam keadaan seri karena tidak akan ada yang terukur, ini sebabkan alat tidak mendeteksi adanya perubahan suatu tegangan. Hal ini dikarenakan voltmeter mengukur suatu tegangan dan suatu perbedaan pada satu titik dan titik lainnya. (http://www.bhataramedia.com) I. Kesimpulan Setelah melakukan percobaan, dapat disimpulkan bahwa: 1. Hukum Ohm adalah hukum yang menjelaskan bahwa tegangan akan berbanding lurus dengan arus dan akan berbanding terbalik dengan hambatannya. 2. Besar arus pada kawat penghantar sebanding dengan beda potensial. 3. Besarnya tegangan yang dihasilkan oleh catu daya dapat diatur sedemikian rupa dalam pemakaiannya, sesuai dengan kebutuhan. 4. Pada penggunakan Multimeter, terdapat pilihan untuk tegangan AC dan DC dalam satuan pengukuran yaitu Volt dan arus listrik dalam satuan Ampere dalam pengaturannya, sesuai dengan yang kita butuhkan.
5. Rangkaian seri dirangkai dengan rangkaian alat elektronik secara berurutan pada setiap komponennya.
J. Kritik dan Saran 1. Hendaknya praktikan melakukan pengecekan alat-alat sebelum melakukan percobaan. Hal ini dilakukan agar hasil pengukuran bisa lebih akurat. 2. Praktikan hendaknya mengerti tentang hukum Ohm terlebih dahulu sebelum melakukan percobaan
DAFTAR PUSTAKA Giancoli, Douglas C. 2014. FISIKA Jilid ke 5. Edisi ke-7. Jakarta: Penerbit Erlangga. Ishaq, Mohammad. 2007. FISIKA DASAR ELEKTISITAS & MAGNETISME. Yogyakarta: Graha Ilmu. Serway, Ramond A. dan John W. Jewett, Jr. 2010. FISIKA untuk Sains dan Teknik buku ke 2. Edisi ke-6. Jakarta: Salemba Teknika. Anonim.
Tanpa
tahun.
Listrik.
Diambil
dari
http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/19570807198211 2-WIENDARTUN/Listrik.pdf. Diakses pada tanggal 10 Oktober 2017. Mukhlis,
Y.
Tanpa
tahun.
Rangkaian
Listrik.
Diambil
dari
http://ymukhlis.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/24255/Rangkaian+List rik.pdf. Diakses pada tanggal 10 Oktober 2017. Enigma.
2015.
Tanpa
Judul.
Diambil
dari
http://www.bhataramedia.com/forum/mengapa-amperemeter-harus-dipasangdirangkaikan-seri-sedangkan-voltmeter-harus-dipasang-paralel-jelaskan/. Malinda,
Giovani.
2017.
Tanpa
judul.
Diambil
dari
http://gurupintar.com/threads/jelaskan-faktor-faktor-apa-saja-yangmempengaruhi-hambat-jenis-suatu-kawat.1069/. Diakses pada tanggal 10 Oktober 2017.
LAMPIRAN
