LAPORAN PERCOBAAN TEKNIK PENGUKURAN I “HUBUNGAN SERI, PARALEL DAN KOMBINASI SUATU TAHANAN”
Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Teknik Pengukuran I Semester Genap Dosen Pembimbing : M. Fahmi Hakim, ST. MT
Disusun oleh :
Aisyah Laras Nandini NIM. 1731120131
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK POLITEKNIK NEGERI MALANG 2018
A. Tujuan Percobaan Setelah melakukan percobaan ini, anda diharapkan dapat : 1. Membuktikan bahwa nilai tahanan seri (Rs) dapat dicari dengan rumus : Rs = R1 + R2 + R3 + ……………………. + Rn; 2. Menghitung bahwa nilai tahanan parallel (Rp) dapat dicari dengan rumus : 1 p
=
1
+
1
1
+
2
1 3
+ ………………………. +
1
;
n
3. Menghitung nilai tahanan yang dihubungkan secara kombinasi berdasarkan rumus Rs dan Rp; 4. Menentukan nilai tahanan pengganti pada hubungan seri, parallel dan kombinasi. B. Dasar Teori Dalam rangkaian listrik, biasanya tidak hanya terdapat satu buah tahanan saja pada rangkaian tersebut, tetapi dihubungkan dengan tahanan lain, yang dapat dirangkaikan dalam beberapa cara antara lain : 1. Tahanan yang dihubungkan secara seri, 2. Tahanan yang dihubungkan secara paralel, 3. Tahanan yang dihubungkan secara kombinasi, Jadi, jelas bahwa hubungan tahanan tersebut di atas dirangkai menurut kebutuhan. Hubungan Seri Gambar 4.1 memperlihatkan rangkaian 3 buah tahanan yang dihubungkan secara seri.
Dari Hukum Kirchoff II didapatkan : E = I.R1 + I.R2 + I.R3 Dari Hukum Ohm bahwa : E = I.Rs Sehingga persamaan di atas menjadi : I.Rs = I (R1 + R2 + R3) Jadi, Rs = R1 + R2 + R3 Dari persamaan di atas terbukti bahwa tahanan total dari rangkaian seri adalah jumlah dari harga masing tahanan atau dalam rumus umumnya ditulis : = R1 + R2 + R3 + ………….. + Rn Rs
Hubungan Paralel Gambar 4.2 adalah rangkaian 3 buah tahanan dalam hubungan paralel.
Berdasarkan Hukum Kirchoff, maka besar arus : I = I1 + I2 + I3 Kemudian, berdasarkan Hukum Ohm dapat disubstitusikan :
=
+
+
Sehingga :
=
+
+
Atau dalam rumus umumnya adalah :
=
+
+
+ ………………………. +
Khusus untuk dua tahanan yang dihubungkan paralel dapat digunakan rumus : Rp
=
. +
Hubungan Kombinasi (Campuran) Dalam hubungan kombinasi (campuran seri paralel) besarnya tahanan pengganti dapat dicari dengan menggabungkan rumus-rumus pada hubungan seri dan paralel (bergantung susunan atau rangkaian). Sebagai salah satu contoh adalah gambar 4.3 yang merupakan rangkaian dari 3 buah tahanan yang dihubungkan secara kombinasi seri paralel.
Berdasarkan rumus-rumus seri paralel, maka : Rab
= R1 +
. +
C. Alat dan Bahan yang digunakan 1. Sumber tegangan DC 2. Amper meter DC 3. Volt meter DC 4. Tahanan (Ω)/0.5W 1K 3K3 5K6 5. Tahanan (Ω)/5W 270 6. Saklar 7. Experiment Board 8. Kabel penghubung secukupnya
: 1 buah (Power Supply) : 3 buah : 2 buah : 3 buah : 1 buah : 1 buah : 1 buah : 1 buah : 1 buah : 1 buah
D. Laporan Percobaan Hubungan Seri 1. Telitilah semua peralatan atau komponen sebelum digunakan. 2. Buatlah rangkaian seperti Gambar 4.4
3. Lakukan pengukuran seperti Tabel 4.1 Hubungan Paralel 1. Buatlah rangkaian menjadi rangkaian Gambar 4.5
2. Lakukan pengukuran sesuai dengan Tabel 4.2
Hubungan Kombinasi 1. Buatlah rangkaian menjadi rangkaian Gambar 4.6 2. Lakukan pengukuran sesuai dengan Tabel 4.3
E. Data Percobaan Tabel 4.1 R (Ω) R (Ω) NO Menurut Diukur kode R1 = 1K 1K R2 = 3K3 3K3 1. R3 = 5K6 5K6 Tabel 4.2 R (Ω) R (Ω) NO Menurut Diukur kode R1 = 1K 1K 1. R2 = 1K 1K Tabel 4.3 R (Ω) R (Ω) NO Menurut Diukur kode R1 = 1K 1K R2 = 3K3 3K3 3. R3 = 5K6 5K6
Tegangan (V) Vr
Vtotal
Arus (I) (mA)
6.7 2 11
20
2
Arus I (mA)
Tahanan total (Ω) Diukur
Dihitung
9K9
9K9
Ket
Tahanan total (Ω)
I1
I2
I3
Diukur
Dihitung
0.04
0.02025
0.02025
500
500
Ket
Tahanan total (Ω)
Tegangan (Vr)
Arus (I) (mA)
Diukur
Dihitung
2.4 2.4 18
3
6K3
6367.44
Ket
F. Tugas dan Pertanyaan 1. Dari hasil percobaan anda, tunjukkan bahwa hubungan seri suatu tahanan merupakan penjumlahan dari tahanan-tahanan! 2. Sesuaikah percobaan rangkaian Gambar 4.5 yang telah anda lakukan dengan teori? Jelaskan!
3. Pada percobaan rangkaian Gambar 4.6, bandingkan hasil pengukuran antara VR2 dan VR3! Mengapa demikian? Jelaskan! 4. Ada 7 buah tahanan masing-masing 3x18 Ω; 2x10 Ω; 2x1 Ω. Rangkailah tahanan tersebut agar diperoleh tahanan I3. 5. Tentukan nilai tahanan total pada rangkaian ini!
G. Jawaban atas pertanyaan 1. Sudah terbukti bahwa hubungan seri dengan Rtotal = R1 + R2 + R3 = 1000 + 3300 + 5600 = 9900 Ω Dari hasil pengukuran juga didapatkan bahwa hambatan total sebesar 9900 Ω. 2. Berdasarkan rangkaian gambar 4.5 yang telah dilakukan dengan teori dapat disimpulkan bahwa : 1 1
= =
1 1 1
1000
1 2
1 1000
Rtotal = 500 Ω dan saat pengukuran menunjukkan hasil 500 Ω. Dari hasil pengukuran dengan teori perhitungan adalah sesuai. Berdasarkan hasil table 4.1 dan table 4.2 dapat dikatakan bahwa hasil percobaan sudah sesuai dengan teori yaitu arus saat rangkaian seri bernilai sama sedangkan arus saat rangkaian nya parallel nilainya berbeda – beda. 3. Karena rangkaian tahanannya (VR2 dan VR3) terhubung paralel dan sesuai Hukum Ohm bila rangkaian tahanan terhubung paralel maka nilai tegangannya sama.
