LEMBAR KERJA PRAKTIKUM HUKUM KIRCHOFF
Nama Nama Maha Mahasi sisw swa a
: …… ………… ………… ………… ………… ………… ……..
NIM
: ……………………………….
Kelompo
: ……………………………….
A. Pe!" Pe!"ah ah#l #l#a #a! !
Jaringan yang komplek dapat dianalisa dengan menggunakan hukum kirchoff. Untuk ini didefinisi didefinisi dua istilah. istilah. Suatu titik cabang dalam suatu suatu jaringan adalah tempat bertemunya beberapa buah konduktor. Sebuah loop adalah suatu jalan konduksi yang tertutup. Agar lebih jelas perhatikan gambar. Titk a, b, c, dan d merupakan titik cabang.1
Gambar . 1 !angkaian untuk menggambarkan titik cabang dan loop
"uku "ukum m #irch #irchof offf terd terdir irii dari dari dua dua persa persama maan an yang yang memb membah ahas as tent tentan ang g kekekalan muatan dan energi dalam rangkaian listrik, dan pertama dijabarkan pada tahun 1$%& oleh Gusta' #irchhoff. "ukum #irchoff terbagi menjadi dua
1
Sutrisno. 1($. Fisika 1($. Fisika Dasar : Listrik, Listrik, Magnet dan termofisika termofisika.. )andung * +enerbit T). hlm -1
macam, yaitu Kirchoff Current Law atau #/ dan Kirchhoff Voltage Law atau #0/. "ukum pertama #irchoff atau hukum titik cabang berdasarkan pada konser'asi muatan listrik . hukum ini menyatakan bah2a. Pa"a se$iap $i$i %a&a!'( )#mlah a*#s +a!' memas#i %a&a!' ha*#s sama "e!'a! sem#a a*#s +a!' me!i!''ala! %a&a!' $e*se&#$ . Artinya apa
yang masuk harus keluar. Sebagai contoh, pada titik cabang a pada gambar di ba2ah, masuk sementara 1 dan keluar.
Gambar . !angkaian untuk menggambarkan titik cabang dan loop
3engan demikian hukum titik cabang #irchoff menyatakan bah2a 4 1 5 6666 718 "ukum #irchoff tentang tegangan didasarkan pada hukum kekekalan energi. #etika muatan listrik 9 berpindah dari potensial tinggi ke potensial rendah, di mana beda potensialnya :0, maka energi muatan itu akan turun sebesar 9:0.% "ukum kedua #irchoff atau hukum loop didasarkan pada konser'asi energi. "ukum ini menyatakan bah2a J#mlah pe*#&aha! po$e!sial me!'elili!'i li!$asa! $e*$#$#p pa"a s#a$# *a!'aia! ha*#s !ol. Secara ringkas dapat
ditulis * 2
;ahyudi, <1&. Analisis Hasil Belaar Mahasiswa !ada "okok Bahasan Hukum #hm dan Kirchoff dalam Mata Kuliah
$lektronika Dasar % . Jurnal +endidikan =isika dan Teknologi, 178. hlm 11 3
4
Giancoli, 3ouglas . <1%. Fisika $disi Ketuuh &ilid '. Jakarta * >rlangga. hlm 1<& ;ahyudi. #!( Cit(, 1
?0 4 <66 78 & @ang dimaksud rangkaian tertutup adalah suatu rangkaian yang terdiri dari sumber tegangan dan beban yang dihubungkan dengan suatu penghantar, sehingga menghasilkan arus listrik. Sedangkan penjumlahan aljabar bermakna bah2a tegangan
listrik
dapat
bertanda
positif
atau
negatif
bergantung
cara
memasangnya. Untuk memahami mengapa hukum ini berlaku, perhatikan analogi kasar energi potensial dengan roller coaster di lintasannya. #etika mulai dari stasiun, roller coaster memiliki energi potensial tertentu. Saat ia mendaki bukit pertama, energi potensial gra'itasinya bertambah dan mencapai maksimum di puncak bukit tersebut. #emudian saat menuruni sisi seberangnya, energi potensialnya berkurang dan mencapai minimum lokal di dasar bukit. Sementara roller coaster terus melaju ke atas dan ke ba2ah pada lintasannya, energi
potensialnya
mengalami lebih banyak perubahan. Tetapi ketika sampai kembali di titik a2alnya, energi potensialnya tetap sama seperti pada 2aktu mulai dari titik tersebut.Sebagai contoh, tinjau rangkaian pada pada gambar di ba2ah ini
Gambar . !angkaian listrik sederhana +erhatikan arah anak panah pada masingBmasing besaran. +enerapan dari #0/ menghasilkan persamaan * 01 C 0 5 0 C ! 4 <$
5
Giancoli, 3ouglas . <1%. Fisika $disi Ketuuh &ilid '. Jakarta * >rlangga. hlm 1<&
6
;ahyudi, <1&. Analisis Hasil Belaar Mahasiswa !ada "okok Bahasan Hukum #hm dan Kirchoff dalam Mata Kuliah
$lektronika Dasar % . Jurnal +endidikan =isika dan Teknologi, 178. hlm 1 7
Giancoli. Op. Cit., 105
Tegangan yang timbul pada hambatan ! ditentukan dengan hukum Dhm, 0 ! 4 !. Arah sumber tegangan yang searah dengan arah arus yang dihasilkannya ditandai positif 7sebagai sumber8. Sedangkan arah tegangan yang timbul pada beban 7hambatan8 selalu berla2anan dengan arah arus 7sebagai pemakai8. Dleh karena itu tegangan yang timbul pada hambatan ! diberi tanda negatif, yang disebut sebagai tegangan jatuh 7:0 4 B !8. ( #ita dapat menyatukan kedua hukum #irchoff, yaitu hukum titik cabang dan hukum loop, dengam menggunakan cara analisa loop. 3alam menggunakan hukum #irchoff, arah loop ditentukan secara sembarang lebih dahulu. Arus dalam suatu loop dapat berbedaBbeda pada satu bagian loop dengan bagian loop yang lain. Arus pada bagian loop antara dua titik cabang diberi nama, dan digunakan sebagai 'ariabel. Tanda GG/ positif, jika arah GG/ sama dengan arah loopE dan negatif jika berla2anan dengan arah loop. 1< 3engan metode analisa loop, kedua hukum #irchoff disatukan. 3alam metoda analisa loop ini kita ambil arus dalam suatu loop mempunyai harga sama. /oop yang lain mempunyai arus loop yang berlainan pula.
11
Untuk mempermudah memecahkan rangkaian yang lebih kompleks, yaitu rangkaian yang lebih dari satu loop, agar penerapan hukum #irchoff menjadi mudah, dapat digunakan cara sebagai berikut* 1 1. +enentukan arah arus pada tiap cabang adalah bebas, tetapi akan lebih baik bila konsisten dengan arah arus, yakni dari potensial tinggi menuju potensial rendah. . Tentukan arah arus listrik setiap loop, di mana arah loop hendaknya sesuai dengan arah arus litrik yang dipilih. Arah arus dari loop digunakan sebagai dasar untuk menberikan tanda positif atau negatif pada sumber tegangan 708 maupun rugi tegangan 7!8 dalam persamaan nantinya. 8
;ahyudi, <1&. Analisis Hasil Belaar Mahasiswa !ada "okok Bahasan Hukum #hm dan Kirchoff dalam Mata Kuliah
$lektronika Dasar % . Jurnal +endidikan =isika dan Teknologi, 178. hlm 1 9
%)id
10
Sutrisno. 1($. Fisika Dasar : Listrik, Magnet dan termofisika. )andung * +enerbit T). "al -
11
%)id
12
;ahyudi, #! Cit(, 1
. Setelah ditentukan arah arus pada setiap loop, maka dibuat persamaan terhadap tiap loop, di mana arah arus listrik tiap cabang yang searah dengan arah arus yang menuju kutub sumber tegangan, maka kutub sumber tegangan tersebut negatif 7jatuh tegangan8. %. Apabila nantinya setelah dihitung ternyata harga arus pada cabang tertentu berharga negatif, ini menunjukkan bah2a arah arus yang ditentukan semula adalah salah, sehingga arah arus yang sebenarnya adalah arah sebaliknya.
B.
R#m#sa! Masalah
666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 C.
Hipo$esis
666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 ,.
Pe!'#)ia! Hipo$esis -. Pe!'#)ia! Hipo$esis
+enentuan 0ariabel a. 0ariabel )ebas
* 6666666666666666
b. 0ariabel Terikat
* 6666666666666666
c. 0ariabel #ontrol
* 66666666666666666
3efinisi Dperasional a. 66666666666666666666666666 66666666666666666666666666 66666666666666666666666666 66666666666666666666666666 6... b. 66666666666666666666666666 66666666666666666666666666 66666666666666666666666666 66666666666666666666666666 6
Alat dan )ahan 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666
+rosedur +ercobaan
Gambar .% !angkaian +ercobaan 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666
6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 Fb * Agar tidak merusakkan multimeter, dalam menggunakan multimeter gunakan batas ukur yang paling besar dulu, baru jika tidak ada kesalahan polaritas dan batas ukur tidak dilampau, batas ukur diperkecil.
Tabel +engamatan Tabel 1 Pengukuran Tegangan
Pengukuran Arus
Komponen Pengukuran
!1 "
Perhiungan
Pengukuran
#a$ " %%%%&#
'1 " %%%%&A
#$c " %%%%&#
'2 " %%%%&A
#$) " %%%%&#
'3 " %%%%&A
!2 "
!3 "
(1 "
(2 "
Perhiungan
Tabel Pengukuran Tegangan
Pengukuran Arus
Komponen Pengukuran
!1 "
Perhiungan
Pengukuran
#a$ " %%%%&#
'1 " %%%%&A
#$c " %%%%&#
'2 " %%%%&A
#$) " %%%%&#
'3 " %%%%&A
Perhiungan
!2 "
!3 "
(1 "
(2 "
. A!alisis ,a$a
)uatlah perhitungan dan error data dari hasil praktikum yang anda lakukan untuk setiap rangkaian dan data yang diperoleh 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666
666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666
666666666666666666666666666666 666666666666666666666666666666 66666666666666666666666666................ /. Pem&ahasa!
6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666
6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 666666666666666666666666666..... 0. Kesimp#la!
6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 6666666666666666666666666666 66666666666666......................................................... ................................................................................................................. ................................................................................................................. .................................................................................................................
,AFTAR PU1TAKA
Giancoli, 3ouglas . <1%. Fisika $disi Ketuuh &ilid '. Jakarta * >rlangga. "alaman 1<& Sutrisno. 1($. Fisika Dasar : Listrik, Magnet dan termofisika. )andung * +enerbit T). "alaman -1 dan - ;ahyudi, <1&. Analisis Hasil Belaar Mahasiswa !ada "okok Bahasan Hukum #hm dan Kirchoff dalam Mata Kuliah $lektronika Dasar % . Jurnal +endidikan =isika dan Teknologi, 178,
