Hambat Jenis
Fitri Rahayu dan Ridwan Ramdhani * Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Teknologi UIN Sunan Gunung Djati Jl. A. H Nasution No.105 No.105 Bandung 0!1 " #$ail% &ra'a(u)1*g$ #$ail% &ra'a(u)1*g$ail.+o$ ail.+o$ Abstrak. Eksperimen ini bertujuan untuk mempelajari hubungan antara hambatan kawat penghantar dengan panjang, luas penampang dan jenis kawatnya. Adapun kawat yang digunakan adalah kawat konstan dan kawat nikrom, yang masing-masing memiliki nilai hambat jenisnya ρ = ! " -# $m dan ρ = %.%& ! " -# $m. 'esarnya hambat jenis suatu penghantar berbanding lurus dengan hambatan dan luas penampangnya serta berbanding terbalik dengan panjangnya. (ari per)obaan kawat nikrom lapis dan lapis didapatkan nilai hambat jenis rata-ratanya rata-ratanya adalah ρ = +. ! " -# $m dan ρ = #.& ! " -# $m. ntuk nilai hambat jenis jenis rata-rata yang yang didapatkan pada kawat konstan
lapis dan lapis adalah +."!" -# $m dan #." ! "-# $m. Kata kunci /
0ambat jenis, 1anjang, 2enis 3awat, Arus, 4egangan
PENDAHULUAN
(alam sebuah rangkaian listrik biasanya terdapat istilah yang di kenal dengan arus listrik, tegangan dan hambatan. hambatan. 1ada dasarnya dasarnya sebuah sebuah rangkaia rangkaian n listrik listrik terj terjad adii keti ketika ka sebu sebuah ah peng pengha hant ntar ar mamp mampu u dial dialir irii ele)tron ele)tron bebas se)ara se)ara terus menerus. menerus. Apabila Apabila suatu suatu penghantar diberikan potensial yang berbeda di antara kedua ujungnya, maka dala penghantar itu akan timbul arus listrik. 5edangkan tegangan adalah beda potensial yang ada diantara titik rangkaian listrik tersebut. 0ambatan atau resistansi berguna untuk mengatur besarnya kuat arus listrik yang mengalir melalui suatu rangkaian listrik. (alam radio dan tele6isi, resistansi berguna untuk menjaga kuat arus dan tegangan pada nilai tertentu dengan tujuan agar komponen-komponen listrik lainnya dapat ber7ungsi dengan baik. 0ambatan jenis yaitu ke)enderungan suatu bahan untuk melawan melawan aliran aliran arus listrik. listrik. 0ambatan 0ambatan jenis adalah adalah si7at si7at dari suatu material material pada suhu tertentu, tertentu, yang yang menu menunj njuk ukka kan n besa besarr hamb hambat atan an tiap tiap satu satuan an panjang. 3uat 3uat arus arus list listri rik k akan akan ke)i ke)ill keti ketika ka mela melalu luii konduktor konduktor yang luas penampang penampangnya nya ke)il, ke)il, hambatan hambatan jenisnya besar, dan panjang. 5ebaliknya, kuat arus listrik akan besar ketika melewati konduktor yang luas penampangnya besar, hambatan jenisnya besar, dan pendek. 3etika kuat arus listrik listrik ke)il, berarti hambatan hambatan kond konduk ukto torn rnya ya besa besarr dan dan seba sebali likn knya ya,, keti ketika ka kuat kuat arusnya arusnya besar besar berarti berarti hambatan hambatan konduktorny konduktornyaa ke)il. ke)il. 'ukti per)obaan menunjukan bahwa luas penampang, hambatan hambatan jenis, jenis, dan panjang panjang konduktor konduktor merupakan merupakan 7a)t 7a)tor or-7 -7ak akto torr yang yang mene menent ntuk ukan an besa besarr ke)i ke)iln lnya ya hambatan hambatan konduktor konduktor itu sendiri. sendiri. 5e)ara 5e)ara matemati matematiss
hambat hambatan an listr listrik ik sebuah sebuah konduk konduktor tor dapat dapat di tulis tulis sebagai berikut / -
=
ρ
, A
89
5ehingga / ρ
=
-A ,
89
METODE EKSPERIMEN Alat an !a"an
. . +. %. . #. &. ;. . ". ".
:istar 3abel bel peng penghu hubu bung ng 2emb 2embat atan an pen pengh ghub ubun ung g amperemeter 6oltmeter 1apan pan rang rangka kaia ian n 3awat ko konstan 3awat
Pr#seur Perc#baan
. .
5iapk 5iapkan an semua semua baha bahan n dan alat alat eksper eksperime imen n 'uat 'uat rangka rangkain in sepert sepertii gamb gambar ar.. a9 3awa 3awatt nikr nikrom om digun digunak akan an sebag sebagai ai kawat kawat penghantar. penghantar. b9 5aklar dalam keadaan terbuka 8posisi 8posisi "9. )9 5ebuah 5ebuah amperm ampermete eterr denga dengan n batas batas ukur ukur A A d9 >oltmete ltmeterr denga dengan n batas batas ukur ukur #> +. 0ubu 0ubung ngka kan n )atu )atu day daya ke sumbe sumberr tega tegang ngan an 8)atu daya masih dalam keadaan mati9.
%. . #. &.
;.
1ilih tombol tegangan keluaran )atu daya + >olt (. 0ubungkan rangkaian ke )atu daya 8gunakan kabel penghubung9 :asukan ujung kabel pada jepit steker ' 8?9, kemudian )atat tegangan dan kuat arus 1indahkan kabel penghubung pada jepit steker dan ( 8? dan +?9 )atat arus dan tegangannya. langi langkah sebelumnya dengan menggunakan kawat konstan.
TA!EL &. 1er)obaan
hambat jenis kawat nikrom 8A9 @8>olt9 R8$9 ρ 8$m9 .% ." . ! "-# ".& +.& +.% ! "-# ". .+" +.% ! "-# +. ! "-# (iameter kawat = ".""";+ m ? 8m9 ".; ".# ".;%
@8A9 . . .#
$AM!AR %. ra7ik hubungan antara tegangan dan arus pada kawat nikrom @ lapis 8A9
$AM!AR %. 1engaturan alat per)obaan hambat jenis
HASIL DAN DISKUSI
Eksperimen ini bertujuan untuk mempelajari hubungan antara hambatan kawat penghantar dengan panjang, luas penampang dan jenis kawatnya. Adapun kawat yang digunakan adalah kawat konstan dan kawat nikrom. 1ada per)obaan hambat jenis ini yaitu men)ari nilai hambat jenis pada masing-masing kawat yang di pakai. 0ambatan yang dimiliki oleh suatu bahan penghantar ternyata dapat mempengaruhi kuat arus yang mengalir pada penghantar tersebut. 0ambatan yang besar pada suatu bahan menyebabkan bahan tersebut sukar mengalirkan arus listrik, sedangkan bahan yang hambatannya ke)il akan lebih muah mengalirkan arus listrik. 1ada per)obaan pertama jenis kawat yang digunakan yaitu kawat nikrom. 3awat nikrom merupakan material komposit, paduan antara logam nikel dan krom. 3awat nikrom merupakan konduktor dengan nilai hambat jenis yang )ukup besar bila di bandingkan dengan tembaga, yang mana kawat nikrom memiliki nilai hambat jenis ρ = "" ! " -; $m atau ! "-# $m. 1ada per)obaan kawat nikrom ini, dilakukan kali per)obaan yaitu kawat lapis dan kawat lapis guna untuk mengetahui pengaruh luas penampang A terhadap hambat jenis kawat nikrom. Adapun data per)obaannya sebagai berikut /
TA!EL %. 1er)obaan
hambat jenis kawat nikrom 8A9 @ 8A9 R8$9 ρ 8$m9 . ".; #. ! "-# .+ .% . ! "-# ." .#& ! "-# #.& ! "-# (iameter kawat = ".""## m ? 8m9 ".; ".# ".;%
>8>olt9 .& .
$AM!AR '. ra7ik hubungan antara tegangan dan arus pada kawat nikrom lapis 8A9
(apat kita lihat dari kedua table tersebut, pengaruh hambatan R dan luas penampang A pada nilai hambat jenis suatu penghantar adalah ketika hambatan dan luas penampangnya semakin besar maka nilai hambat jenisnya semakin besar. ntuk nilai hambat jenis yang di dapat dari kawat lapis yaitu nilai rata-rata hambat jenis yang didapatkan adalah ρ = +. ! "-# $m sedangkan untuk kawat lapis nilai rata-rata hambat jenisnya yaitu ρ = #.& ! " -# $m. 0al ini sesuai dengan teori , bahwa nilai hambat jenis berbanding lurus dengan luas penampangnya. 1ada per)obaan kedua jenis kawat yang digunakan yaitu kawat konstan. 3awat konstan merupakan bahan konduktor
dengan nilai hambat jenis ρ = %.%& ! " -# $m. 5ama halnya dengan kawat nikrom , pada kawat konstan dilakukan dua kali per)obaan yaitu per)obaan kawat konstan lapis dan kawat konstan lapis. Adapun data per)obaannya sebagai berikut / TA!EL '. 1er)obaan
hambat jenis kawat nikrom 8A9 @8A9 R8$9 ρ 8$m9 .% .%+ .; ! "-# ".& +. +.++ ! "-# ". ."" +.+; ! "-# +. ! "-# (iameter kawat = "."""; m ? 8m9 ".; ".# ".;%
>8>olt9 .+ .
hambat jenisnya yaitu ρ = #." ! "-# $m. 0al ini sesuai dengan teori , bahwa nilai hambat jenis berbanding lurus dengan luas penampangnya. 'esar hambatan suatu kawat penghantar sebanding dengan panjang kawat penghantar, semakin panjang kawat penghantarnya semakin besar pula hambatannya. 'esar hambatan suatu kawat penghantar bergantung pada jenis bahan kawat. (an besar hambatan suatu kawat penghantar berbanding terbalik dengan luas penampang kawat, semakin ke)il luas penampang kawat maka semakin besar hambatannya.
KESIMPULAN
$AM!AR (. ra7ik hubungan antara tegangan dan arus pada kawat konstan @ lapis 8A9
TA!EL (. 1er)obaan
hambat jenis kawat nikrom 8A9 @ 8A9 R8$9 ρ 8$m9 . ".& .&# ! "-# .+ .# #.+ ! "-# .+" #. ! "-# #." ! "-# (iameter kawat = ".""&" m ? 8m9 ".; ".# ".;%
>8>olt9 .# . .+
(ari per)obaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulakan bahwa besarnya panjang kawat, luas penampang dan hambatan kawat mempengaruh nilai hambat jenis suatu penghantar. 'esarnya nilai hambat jenis berbanding lurus dengan nilai hambatan dan luas penampangnya serta berbanding terbalik dengan panjangnya. 1ada per)obaan kawat nikrom lapis dan lapis didapatkan nilai hambat jenis rata-ratanya adalah ρ = +. ! " -# $m dan ρ = #.& ! " -# $m. ntuk nilai hambat jenis rata-rata yang didapatkan pada kawat konstan lapis dan lapis adalah +."!"-# $m dan #." ! "-# $m.
U*APAN TERIMA KASIH
4erimakasih kepada 'apak Ridwan Ramdhani, 5.5i selaku dosen Eksperimen Fisika , serta rekan-rekan Fisika " A yang ikut bekerja sama dalam pelaksanaan eksperimen ini.
RE+ERENSI
$AM!AR ).
ra7ik hubungan antara tegangan dan arus pada kawat konstan lapis 8A9 'egitupun dengan kawat konstan, pengaruh hambatan R dan luas penampang A pada nilai hambat jenis suatu penghantar adalah ketika hambatan dan luas penampangnya semakin besar maka nilai hambat jenisnya semakin besar. ntuk nilai hambat jenis yang di dapat dari kawat lapis yaitu nilai rata-rata hambat jenis yang didapatkan adalah ρ = +. ! "-# $m sedangkan untuk kawat lapis nilai rata-rata
. ?ab Fisika (asar . odul /raktiku$ Fisika Dasar . 'andung/ ni6ersitas @slam
