Rangkaian Pembagi Tegangan Tanpa Beban 4.1.
Tujuan Tujuan pembuatan laporan Pembagi Tegangan Tanpa Beban ini antara lain sebagai berikut : 1. Mengetahui karakteristik pembagi tegangan tanpa beban 2. Mengetahui cara perhitungan rangkaian variabel resistor dan potensiometer 3. Mengetahui cara percobaan pembagi tegangan tanpa beban 4. Membandingkan perhitungan secara teori dan percobaan secara praktek.
4.2. Teori Dasar Pembagi tegangan terdiri atas dua tahanan (R1, R2) yang terhubung seri, Dengan bantuannya maka tegangan terpasang (U) dapat terbagi kedalam dua tegangan (U1, U2). I R
1
U
1
R
2
U
2
U
Gambar 1.1 Pembagi tegangan tanpa beban Disini tahanan R1 dan R2 berturut-turut dialiri oleh arus I yang sama, untuk rangkaian seri tahanan tersebut berlaku : U1 R1 = U2 R 2
Selanjutnya tahanan total Rtotal : U1 R1 = U R total
U2 R2 = U R total
U1 R1 = U R1 R 2
U2 R2 = U R1 R 2 8
Disusun menjadi :
U1 = U
R1 R1 R 2
U1 = U
R1 R1 R 2
Rumus pembagi tegangan
Persamaan tersebut hanya berlaku, jika melalui kedua tahanan mengalir arus yang sama, berarti bahwa pada “tap” pembagi tegangan tidak ada arus yang diambil (pembagi tegangan tidak berbeban). Melalui pemilihan R1 dan R2 yang sesuai, seluruh nilai tegangan dapat distel antara nol dan tegangan total U. Untuk rangkaian pembagi tegangan dapat juga menggunakan suatu tahanan dengan “tap” yang variable (dapat berubah), biasa disebut potensiometer. R
1
R
2
U U
2
Gambar 1.2 Potensiometer
4.3.
Daftar Alat - 1 Multimeter Analog
8
- 1 Multimeter Digital - 5 Kabel Banana to Banana - 4 Kabel Crocodile - 2 Plug - 1 Power Supply - Resistor (100Ω, 330Ω, 560Ω, 680Ω dan 1KΩ) - Modul Percobaan
4.4.
Gambar Rangkaian
4.5.
Prosedur Percobaan Prosedur Percobaan dalam pembagi tegangan tanpa beban : A. Menggunakan Resistor yang diubah – ubah (variabel resistor) :
8
1. Lakukan kalibrasi pada multimeter. 2. Siapkan Power Supply. 3. Hubungkan Voltmeter pada V1 untuk mengukur tegangan pada R1 yang diubah – ubah dan Voltmeter pada V2 untuk mengukur tegangan pada R2 fixed. 4. R1 dan R2 dihubungkan secara seri, pindah – pindahkan R 1 sesuai nilai variabel yang diukur menggunakan kabel banana to banana, terdapat 5 variabel resistor (100Ω, 330Ω, 560Ω, 680Ω dan 1KΩ). 5. Mengatur tegangan sumber (VS) sesuai dengan tabel hasil percobaan. 6. Lalu kita amati besar tegangan pada V1 dan V2, catat hasilnya pada tabel hasil percobaan. 7. Mengamati setiap perubahan yang terjadi dan membuat grafik untuk perubahan tersebut. B. Menggunakan Potensiometer : 1. Pertama, mengukur nilai tahanan pada Rseri (R1 dan R2), hubungkan Ohmmeter pada ujung – ujung potensiometer, amati nilai tahanan yang muncul pada Ohmmeter. Catat hasilnya pada tabel hasil percobaan. 2. Selanjutnya mengukur nilai tahanan pada R1 dan R2 yang dihubung secara seri. 3. Putar potensiometer pada posisi minimum, hubungkan Ohmmeter pada R 1 lalu pada R2, amati nilai tahanan masing – masing Resistor, catat hasilnya pada tabel hasil percobaan. Putar potensiometer untuk posisi yang berbeda (¼, ½, ¾, max). 4. Selanjutnya mengukur tegangan pada Rseri (R1 dan R2). Hubungkan Voltmeter pada ujung – ujung potensiometer, amati besar tegangan yang muncul pada Voltmeter, catat hasilnya pada tabel hasil percobaan. 5. Putar potensiometer pada posisi minimum, hubungkan Voltmeter pada R1 kemudian pada R2, amati besar tegangan tiap – tiap Resistor, putar potensiometer untuk posisi yang berbeda (¼, ½, ¾, max). Catat hasilnya pada tabel hasil percobaan.
4.6.
Hasil Percobaan Menggunakan resistor yang berbeda nilai resistansi, 4.6.1
Hasil Pengukuran
Menggunakan R1 = 100 Ω dan R2 = 100 Ω Vs (Volt) (U)
Perhitungan
Pengukuran
Simulasi Software
8
V1 (Volt)
V2 (Volt)
V1 (Volt) & Skala
V2 (Volt) & Skala
V1 (Volt)
V2 (Volt)
2.06
1
1
1.013
1.032
1
1
4.08
2
2
1.945
1.987
2
2
6.12
3
3
2.893
2.978
3
3
8.11
4
4
3.76
3.92
4
4
10.08
5
5
4.85
4.99
5
5
Menggunakan R1 = 330 Ω dan R2 = 100 Ω
Perhitungan
Pengukuran
Simulasi Software
Vs (Volt) V1 (Volt)
V2 (Volt)
V1 (Volt) & Skala
V2 (Volt) & Skala
V1 (Volt)
V2 (Volt)
2.06
1.53
0.46
1.533
0.451
1.535
0.465
4.08
3.06
0.93
3.127
0.912
3.07
0.93
6.12
4.6
1.39
4.64
1.359
4.605
1.395
8.11
6.13
1.86
6.18
1.825
6.14
1.86
10.08
7.6
2.32
7.62
2.264
7.674
2.326
Menggunakan R1 = 560 Ω dan R2 = 100 Ω
Perhitungan
Pengukuran
Simulasi Software
Vs (Volt)
2.02
V1 (Volt)
V2 (Volt)
V1 (Volt) & Skala
V2 (Volt) & Skala
V1 (Volt)
V2 (Volt)
1.69
0.3
1.669
0.3
1.679
0.303
8
4.08
3.39
0.6
3.38
0.6
3.394
0..606
6
5.09
0.9
5.04
0.91
5.091
0.909
8.08
6.78
1.2
6.75
1.22
6.788
1.212
10.1
8.48
1.5
8.33
1.52
8.485
1.515
Menggunakan R1 = 680 Ω dan R2 = 100 Ω
Perhitungan
Pengukuran
Simulasi Software
Vs (Volt) V1 (Volt)
V2 (Volt)
V1 (Volt) & Skala
V2 (Volt) & Skala
V1 (Volt)
V2 (Volt)
2.04
1.7
0.2
1.76
0.26
1.744
0.256
4.09
3.4
0.5
3.51
0.52
3.487
0.512
6.02
5.2
0.7
5.19
5.77
5.231
0.769
8
6.9
1.02
6.9
1.02
6.974
1.026
10.03
8.7
1.2
8.65
1.29
8.718
1.282
Menggunakan R1 = 1k Ω dan R2 = 100 Ω
Perhitungan
Pengukuran
Simulasi Software
Vs (Volt) V1 (Volt)
V2 (Volt)
V1 (Volt) & Skala
V2 (Volt) & Skala
V1 (Volt)
V2 (Volt)
2.02
1.8
0.18
1.81
0.18
1.818
0.181
4.02
3.6
0.36
3.62
0.36
3.636
0.363
8
6.07
5.4
0/5
5.47
0.55
5.455
0.545
8.01
7.2
0.7
7.2
0.73
7.273
0.727
10.05
9.09
0.9
9.06
0.91
9.091
0.909
4.6.3 Hambatan Dalam Potensiometer
Gambar 1.4 Cara Menghitung Tegangan pada Potensiometer
No.
Tegangan yang terukur V2
1.
8V
2V
20 %
2.
6V
4V
40 %
3.
4V
6V
60 %
4.
2V
8V
80 %
5.
1.79 mV
10 V
100 %
4.7
Analisa Hasil Percobaan
4.7.1
Pengukuran Percobaan a.
Putaran dari Potensiometer
V1
Pengukuran Tegangan (V1 dan V2 ) dan Arus
8
Gambar 1.5 Rangkaian Percobaan 2 Menghitung V1, V2, dan A ketika R1 = 100Ω & R2=100Ω
- Nilai V1, V2 dan A : Nilai V1 adalah Nilai V2 adalah
Nilai A adalah
Menghitung V1, V2, dan A ketika R1 = 330Ω & R2=100Ω
8
- Nilai V1, V2 dan A : Nilai V1 adalah Nilai V2 adalah
Menghitung V1, V2, dan A ketika R1 = 560Ω & R2=100Ω
- Nilai V1, V2 dan A : Nilai V1 adalah Nilai V2 adalah
Nilai A adalah
Menghitung V1, V2, dan A ketika R1 = 680Ω & R2=100Ω
- Nilai V1, V2 dan A : Nilai V1 adalah Nilai V2 adalah
Nilai A adalah
Nilai A adalah
Menghitung V1, V2, dan A ketika R1 = 1kΩ& R2=100Ω
8
- Nilai V1, V2 dan : Nilai V1 adalah Nilai V2 adalah
4.7.2
Nilai A adalah
Perhitungan dengan rumus
Gambar 1.6 Percobaan 1 a. Menghitung V1, V2 dan Ketika R1 = 100 Ω dan R2 = 100 Ω
-
-
Mencari RTOTAL RTOTAL = R1 + R2 =100 Ω + 100 Ω =200 Ω Mencari VR1 dan VR2
-
VR1 =
= =5V
-
VR2 =
=
8
=5V
b. Menghitung V1, V2 dan Ketika R1 = 330 Ω dan R2 = 100 Ω
-
Mencari RTOTAL RTOTAL
-
= R1 + R2 =330 Ω + 100 Ω =430 Ω
Mencari VR1 dan VR2 VR1
= = = 7,67 V
VR2
=
= = 2.32 V c. Menghitung V1, V2 dan Ketika R1 = 560 Ω dan R2 = 100Ω
-
Mencari RTOTAL RTOTAL
-
= R1 + R2 =560 Ω + 100 Ω =570 Ω
Mencari VR1 dan VR2 VR1
= = = 8.48 V
8
VR2
=
= = 1.51 V d. Menghitung V1, V2 dan Ketika R1 = 680 Ω dan R2 = 100Ω
-
Mencari RTOTAL RTOTAL
-
= R1 + R2 =680 Ω + 100 Ω =780 Ω
Mencari VR1 dan VR2 VR1
= = = 8.71 V
VR2
=
= = 1.28 V
8
e. Menghitung V1, V2 dan Ketika R1 = 1 KΩ dan R2 = 100Ω
-
Mencari RTOTAL RTOTAL
-
= R1 + R2 =1 KΩ + 100 Ω =1100 Ω
Mencari VR1 dan VR2 VR1
= = = 9.09 V
VR2
=
= = 0.90 V
8
4.8.
Kesimpulan
-
Pada rangkaian seri, arus melewati suatu rangkaian adalah sama dan pada tegangan
-
berbeda. Rumus - rumus yang digunakan dalam percobaan pembagi tegangan tanpa beban adalah : o Rtotal rangkaian seri = R1 + R2 + …. + Rn o Mencari arus = o Mencari VRn =
-
Potensiometer memiliki 2 nilai resistansi dimana setiap resistansi memiliki nilai yang berbeda.
8
