HUKUM OHM

HUKUM OHM Oleh:

Mr X ABSTRAK Telah dilakukan praktikum percobaan tentang hokum ohm. Percobaan tentang hokum hokum ini ini bertu bertuju juan an untuk untuk memb membuk ukti tika kan n hokum hokum ohm, ohm, meng mengin inte terp rpre rest stas asik ikan an grafiktegangan dan arus, serta menentukan besar hambatan suatu penghantar. Dari hasil percobaan diperoleh data sebagai berikut. Pada percobaan hokum ohm ini terdapat suatu rangkaian listrik yang akan diberikan hambatan dengan tegangan yang akan menghasilkan suatu suatu arus listri. listri. Pada percobaan percobaan hokum ohm ini dilakukan dilakukan dengan menggunakan menggunakan hambatan yang berbedaberbeda beda yaitu 47Ω, 100Ω, 470Ω. Dan untuk mencari suatu arus listrik terlebih dahulu kita kita merangk merangkai ai dan meleta meletakka kkan n suatu suatu hambat hambatan an terseb tersebut ut dengan dengan bantua bantuan n batera bateraii sebesar 3V, kemudian setelah hambatan tersebut diletakkan dalam suatu rangkaian tersebut maka kita mengatur arus yang masuk pada multimeter atau volt meter dalam Potens Potension ionerm ermete eter. r. Disini Disini juga juga terdap terdapat at scalar scalar untuk untuk menghi menghidupk dupkan an suatu suatu arus arus tersebut. Untuk melakukan percobaan tiap-tiap tiap-tiap hambatan dilakukan percobaan diulang seba sebany nyak ak 3 kali. kali. Masi Masingng-ma masi sing ng hamb hambat atan an meng menghas hasil ilka kan n suat suatu u kuat kuat arus arus dan dan tegang tegangan an yang yang berbed berbeda-b a-beda eda.. Dalam Dalam percoba percobaan, an, dengan dengan hambat hambatan an sebesa sebesarr 47Ω setelah setelah diatur diatur dalam dalam potensiom potensiometer eter dapat dapat menghasi menghasilkan lkan suatu suatu kuat kuat arus sebesar sebesar 0,055A dengan tegangan nya sebesar 25,85V yang diperoleh dari suatu arus dikalikan dengan hambatannya. hambatannya. Dalam percobaan kedua dengan hambatan yang berbeda yaitu 100Ω dengan kuat kuat arus arus yang yang sama sama mengha menghasil silkan kan suatu suatu teganga tegangan n sebesa sebesarr 5,5V. 5,5V. kemudian kemudian untuk percobaan percobaan yang ketiga dengan hambatan hambatan sebesar sebesar 470Ω dengan kuat arus yang sama menghasilkan suatu tegangan sebesar 25,85V. Sete Setela lah h percob percobaa aan n yan yan perta pertama ma tela telah h dila dilaku kukan kan maka maka kita kita mela melakuk kukan an per perco coba baan an yang yang kedua kedua denga dengan n meng menggun gunak akan an kuat kuat arus arus yang yang berb berbed eda. a. Denga Dengan n menggu menggunaka nakan n hambat hambatan an yang yang 47Ω setela setelah h diatur diatur dengan dengan potens potensiom iomete eterr dapat dapat mengha menghasil silkan kan suatu suatu kuat arus arus sebesa sebesarr 0,036A 0,036A dengan dengan tegang tegangan an 1,692V. 1,692V. Dalam Dalam percobaan yang kedua dengan kuat arus yang sama tetapi menggunakan hambatan 100Ω dapat menghasilkan suatu tegangan sebesar 3,6V. kemudian untuk percobaan

yang ketiga juga menggunakan hambatan yang berbeda yaitu 470Ω tetapi masih menggunkan kuat arus yang kedua yaitu 0,036 sehingga menghasilkan suatu tegangan sebesar 16,92V. Untu Untuk k perc percob obaa aan n yang yang tera terakh khir ir yait yaitu u perc percob obaa aan n yang yang keti ketiga ga disi disini ni meng menggu gunak nakan an hambat hambatan an yait yaitu u 47Ω dengan dengan menga mengatu turr poten potensi siom omet eter er dapat dapat menghasilkan kuat arus sebesar 0,045A dengan tegangannya yaitu 2,115V. Dalam percobaan yang kedua dengan kuat arus yang sama tetapi dengan hambatan yang berbeda yaitu 100Ω dapat menhhasilkan suatu tegangan 4,5V. Yang terakhir dalam percobaan kuat arus ini menggunakan hambatan 470Ω dengan tegangannya yaitu 21,15V. Setelah percobaan hokum ohm terhadap kuar arus telah dilakukan disini akan dilakukan suatu percobaan yang sama tetapi disini dengan hambatan yang tetap. Untuk melakukan percobaan sama seperti kuat arus. Setelah hambatan diletakkan pada rangkaian tersebut maka percobaan dimulai dan diulang sebanyak tiga kali. Untuk hambatan 47Ω dan setelah potensiometer telah diatur maka dapatlah tagangan sebesar 2,73V dan kuat arusnya sebesar 0,058A. Dan untuk percobaan yang kedua dengan hambatan yang sama dengan menggunakan potensometer didapat tegangan sebesar 2,73V dengan kuat arus sebesar 0,058A. untuk percobaan yang ketiga dengan hambatan yang sama pula yaitu 47Ω menghasilkan tegangan dan kuat arus yang besar masing tersebit yaitu 3,1V dan 0,065A.

Setela Setelah h hambat hambatan an yang yang pertam pertamaa selesa selesaii dilaku dilakukan kan percob percobaan aan yang yang kedua kedua disini akan diganti hambatannya yaitu 100Ω dengan menggunakan potensiometer yang telah diatur dapat menghasilkan tegangan sebesar 3,3V dan kuat arusnya 0,33.A Dilakukan percobaan yang kedua dengan hambatan yang sama dan menggunkan poten potensio siomet meter er yang yang telah telah diatur diatur mengha menghasil silkan kan teganga tegangan n 2,9V 2,9V dengan dengan kuat arus arus 0,29A 0,29A.. Untuk Untuk perc percob obaa aan n yang yang keti ketiga ga ini ini denga dengan n hamb hambat atan an yang yang masi masih h sama sama menghasilkan tegangan 3,1V dengan kuat arus 0,31A. Percobaan yang terakhir untuk hambatan yang cukup besar yaitu 470Ω dan masih menggunakan potensiometer untuk mengatur arus yang masuk setelah diatur sehingga menghasilkan tegangan sebesar 3,3V dan kuat arus 0,007A. Setelah itu percobaan yang kedua dengan hambatan yang sama dihasilkan tegangan sebesar 3,1 dengan kuat arus 0,0065A. Yang terakhir percobaan yang dengan hambatan 470Ω menghasilkan tegangan 2,9V dan kuat arusnya yaitu 0,006A. Setelah percobaan tentang hokum ohm yang dilakukan pada kuat arus yang tetap dan dengan hambatan yang tetap dapat disimpulkan melalui data yang diperoleh bahwa ketelitian dalam menghitung dan menentukan atau mengatur suatu alat potensiometer sang sangan an dipe diperl rluk ukan an kare karena na alat alat ters terseb ebut ut sala salah h satu satu lang langka kah h sete setela lah h hambat hambatan an dileta diletakkan kkan pada pada suatu suatu rangka rangkaian ian aruys aruys terseb tersebut. ut. Dalam Dalam kuar kuar arus arus semaki semakin n besar besar

hambat hambatan an mempen mempengar garuhi uhi besarn besarnya ya suatu suatu tegang tegangan, an, walaupu walaupun n dalam dalam percob percobaan aan tersebut ada yang menghasilkan tegangan yang besarnya sama. Namun dini arus yang masu masuk k dalm dalm pote potens nsio iome mete terr juga juga dapat dapat berp berpen enga garu ruh h besar besarny nyaa kuat kuat arus arus dala dalam m rangkaiain tersebut. Dalam hambatan tetap disini semaakin besar tegangan yang diperoleh maka semakin besar juga kuar arus yang dihasilkan meski dalam percobaan ditemikan dimana saat kuat arus tersebut mengalami kesamaan besar misalkan disini dalam percobaan yang pertama dengan yang yang kedua dengan hambatan 47Ω disini sama-sama menghasilkan kuat arus yang yaitu sebesar 0,058A. Namun dalam hambatan yang berbe berbeda-b da-beda eda disini disini dalam dalam teganga tegangan n yang yang dihasi dihasilka lkan n semaki semakin n banyak banyak dilaku dilakukan kan percobaan semakin turun suatu besar tegangan tersebut di sini di karenakan catu daya atau bisa baterai mulai mengalami penurunan besar tegangan tersebut. Semakin lama dipakai maka semakin lemah kekuatan baterai tersebut sehingga di sini baterai sangat berpengaruh berjalannya suatu rangkaiai arus tersebut. Pada setiap percobaan tidak selamanya sempurna atau dapat dikatakan datadata yng diperoleh semuanya benar tetapi dalam melakukan percobaan pasti ada kesalahan relative pada tiap-tiap percobaan. Pada percobaan hokum ohm, terdapat kesalahan relative pada kuat arus tetap sebesar 14,9 %. Dan percobaan ini juga menghasilkan besar nya kuat arus dari I1,I2,I3 yaitu sebesar 0,045A (45 x 10-3A). Terjad Terjadiny inyaa kesala kesalahan han relati relative ve disini disini diseba disebabkan bkan kuarang kuarangnya nya keteli ketelitia tian n dalam dalam melakukan percobaan.

DAFTAR ISI Halaman

LEMBAR PENGESAHAN.................................................................... ABSTRAK............................................................................................... DAFTAR ISI............................................................................................ I. PENDAHULUAN................................................................................ A. Latar Belakang.................................................................. B. Tujuan percobaan..............................................................

II. TINJAUAN PUSTAKA...................................................................... III. PROSEDUR PERCOBAAN............................................................. A. ALat dan Bahan................................................................ B. Prosedur percobaan........................................................... IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN............................ A. Data Pengamatan............................................................... B. Pembahasan....................................................................... V. KESIMPULAN................................................................................... DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Hukum ohm semulanya semulanya terdiri terdiri atas dua bagian. bagian. Bagian pertama pertama tidak tidak lain ialah definisi hambatan yakni V = IR. Sering hubungan ini dinamai hukum ohm. Akan Akan teta tetapi pi Ohm Ohm juga juga meny menyat atak akan an bahwa bahwa R adal adalah ah suat suatu u kosta kostant ntaa yang yang tidak tidak tergantung pada V maupun I. bagian kedua ini hukum tidak terlalu benar seluruhnya. Hubungan V=IR dapat diterapkan pada resistor apa saja di mana V adalah beda potensial antara kedua ujung hambatan dan I adalah arus yang mengalir di dalamnya, sedangkan R adalah hambatan atau resistansi resistansi resistor tersebut. Hokum ohm berbunyi “kuat “kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar (hambatan) besarnya sebanding dengan beda potensial (tegangan) antara ujungujung penghantar penghantar tersebut” tersebut”.. Pernyataan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut yaitu I∞V. Dan dalam kehidupan sehari-hari kuat arus diperlukan seperti kuat arus listrik. Sebagai contoh jika menghubungkan kawat ke baterai 6 V, aliran arus akan dua kali lipat dibandingkan jika dihubungk ngkan ke 3 V. Pada hokum ohm ohm disini menghubungkan antara kuar arus, tegangan dan hambatan.Untuk membuktikannya diperlukan sebuah percobaan. Disini misalkan diambil sebuah contoh arus listrik dengan aliran air di sungai atau atau pipa pipa yang yang dipe dipenga ngaru ruhi hi oleh oleh gravi gravita tasi si.. Jika Jika pipa pipa atau atau sung sungai ai hamp hamper er rata rata,, kecepat kecepatan an alir alir akan akan kecil. kecil. Tetapi Tetapi jika jika satu satu ujung ujung lebih lebih tinggi tinggi dari dari yang yang lainny lainnya, a, kecepatan aliran – atau arus – akan lebih besar. Makin besar perbedaan ketinggian makin makin besar arus. Bahwa Bahwa potensial potensial listrik listrik analog, analog, pada pada kasus kasus gravitas gravitasii dengan dengan ketinggian terbing, dan hal itu berlaku pada kasus ini untuk ketinggian dari mana fluida mengalir. Sama seperti penambahan ketinggian menyebabkan aliran aliran air yang lebih besar, demikian pula beda potensial listrik yang lebih besar atau tegangan menyebabkan aliran arus listrik menjadi lebih besar. Tepatnya Tepatnya berapa berapa besar aliran aliran arus pada kawat tidak tidak hanya hanya tergantu tergantung ng pada tegangan tetapi juga pada hambatan yang diberikan kawat terhadap aliran electron. Dinding-dinding pipa atau tepian sungai dan batu-batu di tengahnya, memberikan hambatan terhadap aliran arus. Dengan cara yang sama electron-elektron diperlambat karena adanya interaksi dengan atom-atom kawat. Makin tinggi hambatan ini makin keci kecill arus arus untu untuk k suat suatu u tegan teganga gan n V. sehi sehingg nggaa arus arus berb berbad adin ing g terb terbal alik ik denga dengan n hambatan. Pengukuran hambatan dengan amperemeter dan voltmeter Arus listrik pada rangkaian diukur dengan memasang amperemeter (berhambatan rendah rendah)) secara secara seri seri di dalamn dalamnya. ya. Beda potens potensial ial diukur diukur dengan dengan menghu menghubung bungkan kan voltmeter (berhambatan tinggi) pada kedua ujung resistor yang sedang dicari jadi dihub dihubung ungka kan n seca secara ra para parall llel el.. Hamb Hambat atan an ress ressos osto torr dihi dihitu tung ng seba sebagai gai hasil hasilba bagi gi penunjukan voltmeter dengan apa yang terbaca pada ampereneter,sesuai hukum ohm

R=V/I. R=V/I. (jikalau (jikalau nilai resistansi resistansi diinginkan dengan tepat, tepat, hambatan hambatan voltmeter voltmeter dan amperemeter harus ikut diperhitungkan dalam rangkaian).

A. Tuju Tujuan an Per Perco coba baan an Adapun ada tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut: 1 Memb Membuk ukti tika kan n hoku hokum m ohm ohm 2 Mengin Menginter terpre presta stasik sikan an grafi grafik k tegang tegangan an dan dan arus arus 3 Menent Menentukan ukan besar besar hambat hambatan an suat suatu u pengh penghant antar ar

II TINJAUAN PUSTAKA

Hukum Ohm Pada dasarnya sebuah rangkaian listrik terjadi ketika sebuah penghantar mampu dialiri electron bebas secara terus menerus. Aliran yang terus-menerus ini yang disebut dengan arus, dan sering juga disebut dengan aliran, sama halnya dengan air yang mengalir pada sebuah pipa. Tenaga (the force) yang mendorong electron agar bisa mengalir dalam sebauh rangkaian dinamakan tegangan. Tegangan adalah sebenarnya nilai dari potensial energi antara dua titik. Ketika kita berbicara mengenai jumlah tegangan pada sebuah rangkaian, maka kita akan ditujukan pada berapa besar energi potensial yang ada untuk menggerakkan electron pada titik satu dengan titik yang lainnya. Tanpa kedua titik tersebut istilah dari tegangan tersebut tidak ada artinya. Elektron bebas cenderung bergerak melewati konduktor dengan beberapa derajat pergesekan, atau bergerak berlawanan. Gerak berlawanan ini yang biasanya disebut dengan hambatan. Besarnya arus didalam rangkaian adalah jumlah dari energi yang ada untuk mendorong electron, dan juga jumlah dari hambatan dalam sebuah rangkaian untuk menghambat lajunya arus. Sama halnya dengan tegangan hambatan ada jumlah relative antara dua titik. Dalam hal ini, banyaknya tegangan dan hambatan sering digunakan untuk menyatakan antara a ntara atau melewati titik pada suatu titik. Untuk menemukan arti dari ketetapan dari persamaan dalam rangkaian ini, kita perlu menentukan sebuah nilai layaknya kita menentukan nilai masa, isi, panjang dan bentuk lain dari persamaan fisika. Standard yang digunakan pada persamaan tersebut adalah arus listrik, tegangan ,dan hambatan. Symbol yang digunakan adalah standar alphabet yang digunakan pada persamaan aljabar. Standar ini digunakan pada disiplin ilmu fisika dan teknik, dan dikenali secara internasional. Setiap unit ukuran ini dinamakan berdasarkan nama penemu listrik. Amp dari orang perancis Andre M. Ampere, volt dari seorang Italia Alessandro Volta, dan ohm dari orang german Georg Simon ohm. Simbol matematika dari setiap satuan sebagai berikut “R” un tuk resistance (Hambatan), V untuk voltage (tegangan), dan I untuk intensity (arus), standard

symbol yang lain dari tegangan adalah E atau Electromotive force. Simbol V dan E dapat dipertukarkan untuk beberapa hal, walaupun beberapa tulisan menggunakan E untuk menandakan sebuah tegangan yang mengalir pada sebuah sumber ( seperti baterai dan generator) dan V bersifat lebih umum. Salah satu dasar dalam perhitungan elektro, yang sering dibahas mengenai satuan couloumb, dimana ini adalah besarnya energi yang setara dengan electron pada keadaan tidak stabil. Satu couloumb setara dengan 6.250.000.000.000.000.000. electron. Symbolnya ditandai dengan Q dengan satuan couloumb. Ini yang menyebabkan electron mengalir, satu ampere sama dengan 1 couloumb dari electron melewati satu titik pada satu detik. Pada kasus ini, besarnya energi listrik yang bergerak melewati conductor (penghantar). Sebelum kita mendefinisikan apa itu volt, kita k ita harus mengetahui bagaimana mengukur sebuah satuan yang kita ketahui sebagai energi potensial. Satuan energi secara umum adalah joule dimana sama dengan besarnya work (usaha) yang ditimbulkan dari gaya sebesar 1 newton yang digunakan untuk bergerak sejauh 1 meter (dalam satu arah). Dalam british unit, ini sama halnya dengan kurang dari ¾ pound dari gaya yang dikeluarkan sejauh 1 foot. Masukkan ini dalam suatu persamaan, sama halnya dengan I joule energi yang digunakan untuk mengangkat berat ¾ pound setinggi 1 kaki dari tanah, atau menjatuhkan sesuatu dengan jarak 1 kaki menggunakan parallel pulling dengan ¾ pound. Maka kesimplannya, 1 volt sama dengan 1 joule energi potensial per 1 couloumb. Maka 9 volt baterai akan melepaskan energi sebesar 9 joule dalam setiap couloum dari electron yang bergerak pada sebuah rangkian. Satuan dan symbol dari satuan elektro ini menjadi sangat penting diketahui ketika kita mengeksplorasi hubungan antara mereka dalam sebuah rangkaian.

Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus besar arus listrik yang listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar sebuah penghantar selalu selalu berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan kepadanya.Sebuah benda penghantar dikatakan mematuhi hukum Ohm apabila nilai resistansinya tidak bergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial yang dikenakan kepadanya.Walaupun pernyataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar, namun istilah "hukum" tetap digunakan dengan alasan sejarah. Secara matematis hukum Ohm diekspresikan dengan persamaan:

dimana I adalah

arus listrik yang mengalir pada suatu suatu penghantar penghantar dalam satuan satuan Ampere, V adalah terdapat pada kedua ujung penghantar penghantar dalam satuan volt, dan R adalah adalah nilai tegangan listrik yang terdapat hambatan listrik (resistansi) yang terdapat pada suatu penghantar dalam satuan ohm.

harrabat atan an listrik lis trik dalam Hubungan antara arus listrik, tegangan listrik, dan harrab suatu suatu rangkaian rangkaian dinyatak dinyatakan an dalam dalam hukum Ohm. Nama Nama Ohm Ohm diam diambi bill dari dari seorang ahli fisika dan matematika Jerman, George Simon Ohm (1787 - 1854) seorang fisikawan dari Jerman pada tahun dan dipublikasikan pada sebuah paper Investigated Mathematically Mathematically pada tahun yang berjudul The Galvanic Circuit Investigated 1827 yang 1827 yang membuat teori ini. Ketika Ohm membuat percobaan tentang listrik, ia menemukan: a. Bila hambatan hambatan tetap, tetap, arus dalam setiap rangkaian rangkaian adalah berbanding berbanding langsung langsung dengan dengan tegangan. tegangan. Bila tegangan tegangan bertambah, bertambah, maka aruspun bertambah. Dan bila tegangan berkurang maka aruspun berkurang. b. Bila tegangan tegangan tetap, tetap, maka arus dalam rangkaian rangkaian menjadi berbanding berbanding terbalik terhadap rangkaian itu. Bila hambatan bertambah, maka arus berkurang dan bila hambatan berkurang maka arus bertambah. 1 1A 2A 0 ,5 V 10 v r = 1 0Ω 20 v r = 10Ω 5v r = 10 Ω Gambar. 2-21

Dalam hambatan yang tetap, arus dan tegangan berbeda-beda. Satuan dari hambatan listrik adalah Ohm Oh m ((simbul S2 dibaca = Omega). Hukum Ohm dapat dinyatakan dalam bentuk rumus, dasar rumusnya dinyatakan sebagai berikut: R= R I E

E I

a tau

E=IxR

a tau I =

E R

= menunjukan banyaknya hambatan listrik = menunjukan banyaknya aliran arus listrik = menun menunjuk jukan an bany banyakny aknyaa tega tegangan ngan listri listrik k di di dala dalam m rangk rangkaia aian n tertut tertutup. up. - Satuan dari hambatan adalah satu adalah satu Ohm (1Ω) - Satuan dari aliran arus adalah satu adalah satu ampere (I A). - Satuan dari tegangan listrik adalah satu adalah satu Volt (1 Volt (1 V)

Sifat arus Di dalam logam, arus seluruhnya dibawa oleh elektron, sedangkan ion positif yang berat berada tetap pada kedudukan yang biasanya dalam struktur kristal. kristal. Hanya elektron valensi (elektron yang terluar) saja yang bebas berperan serta dalam proses penghan penghantar taran; an; elektr elektron on yang yang lain lain terikat terikat kuat pada ionnya. ionnya. Dalam Dalam keadaan keadaan tunak, tunak, elektron dicatu ke dalam logam dari salah satu ujungnya dan dikeluarkan dari ujung yang lain, sehingga menghasilkan arus, tetapi logam itu secara keseluruhan netral dipandang dari segi listrik-statik. listrik-statik.

Tegangan Listrik

Tegangan listrik (kadang disebut sebagai Voltase) adalah perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial sebuah medan listrik untuk menyebabkan aliran listrik dalam dalam sebuah sebuah kondukt konduktor or listr listrik. ik. Tergan Tergantun tung g pada pada perbeda perbedaan an potens potensii listri listrik k satu satu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi. V= I .R Satuan SI untuk Tegangan adalah volt (V). Tegangan listrik dapat dimisalkan dengan tekanan air di dalam menara m. Di atas menara itu, air disimpan dalam bak air. Makin tinggi letak bak air itu makin bes besar ar pula pula teka tekana nann nnya ya.. Jika Jika kera keran n dibu dibuka ka air air mula mulaii berg berger erak ak di dala dalam m pipa pipa.. Kecepatan mengalirnya berhubungan berhubungan erat dengan tekanan air tersebu t.

Hambatan listrik Hambatan Hambatan ialah gesekan atau rintangan rintangan yang diberikan diberikan suatu bahan terhadap terhadap suatu aliran arus. Dengan adanya gesekan atau rintangan ini, menyebabkan gerak elektro elektron n berkuran berkurang. g. Hambata Hambatan-ham n-hambata batan n ini yang menghala menghalang't ng't gerak elektron elektron disebut resistansi. Jadi resistansi resistansi adalah hambatan hambatan listrik listrik,, makin besar resistansi sebuah penghantar, semakin kecil arus listrik yang megalirnya. Sedangkan alat resistansi resistansi disebut resistor at4 at 4u tahanan (ditulis dengan notasi notasi huruf R). Akibat adanya gesekan atau rintangan (resistansi) pada aliran elektron, maka sejumlah energi listrik berubah menjadi energi panas. Resistor (Hambatan) dapat pula berupa lampu atau elemen pemanas. Tetapi kawat yang panjangpun dapat memberikan hambatan tertentu .

Kuat arus dan Tegangan Kuat Kuat arua arua (I) (I) dapat dapat didefi didefinis nisik ikan an “ jumlah jumlah muatan muatan yang yang menga mengali lir r melalui suatu penampang persatuan waktu”. Dari definisi di atas kuat arus

dapat dirumuskan sebagai berikut:

I = dq per dt = qper t Keterangan dq = jumlah muatan ( coulomb= C ) dt = selisih waktu ( detik ) I = kuat arus ( ampere=A) Satuan kuat arus adalah coulomb/detik atau ampere.

(Aspirasi Cerdas Fisika kelas X semester 2, hal 85-86) Hukum Ohm: Hambatan dan Resistor Untuk menghasilkan arus listrik pada rangkaian, dibutuhkan beda potensial. Satu cara untuk menghasilkan beda potensial ialah dengan baterai. Georg simon Ohm (1787-1854) menentukan dengan eksperimen bahwa arus pada kawat logam sebanding dengan beda potensial V yang diberikan ke ujung ujungnya: I- V. V. Sebagai contoh, contoh, jika kita menghubungkan menghubungkan kawat ke baterai 6 V, aliran arus akan dua kali lipat dibandingkan jika dihubungkan ke baterai 3 V. Akan sangat membantu jika kita bandingkan arus listrik dengan aliran di sungai atau atau pipa pipa yang yang dipe dipenga ngaru ruhi hi oleh oleh grav gravit itas asi. i. Jika Jika pipa pipa (ata (atau u hamp hampir ir rata rata,, kece kecepa pata tan n alir alir akan akan keci kecil. l. Teta Tetapi pi jika jika satu satu ujun ujung g lebi lebih h dari yang lainnya, lainnya, kecepatan aliran atau arus akan lebih besar. Makin besar perbedaan ketinggian, makin besar arus. Kita lihat pada Bab 17 bahwa potensial listrik analog, pada kasus gravitasi, dengan ketinggian tebing; hal itu berlaku berlaku pada kasus ini untuk ketinggian ketinggian dari mana fluida fluida meng mengal alir ir.. Sama Sama seperti seperti penambaha penambahan n ketingg ketinggian ian menyebabk menyebabkan an aliran air yang b esar, demikian pula beda potensial listrik yang lebih besar, atau tegangan, tegangan, meny menyeb ebab abka kan n alira aliran n arus arus listrik menjadi lebih besar. Tepatny Tepatnyaa berapa berapa besar besar aliran aliran arus pada kawat kawat tidak tidak hanva hanva bergant bergantung ung pad padaa tega teganga ngan, n, teta tetapi pi juga juga pada pada hamb hambat atan an yang yang dibe diberi rikan kan kawat kawat terh terhad adap ap alir aliran an elek elektr tron on.. Dind Dindin ingg-di dind ndin ing g pipa pipa,, atau atau tepi tepian an sung sungai ai dan dan batu batu-b -bat atu u di teng tengah ahny nya, a, memb member erik ikan an hamb hambat atan an terh terhad adap ap alir aliran an arus arus.. Deng Dengan an cara cara yang yang sama, sama, elektron elektron-elek -elektron tron diperlamb diperlambat at karena karena adanya adanya interaks interaksii dengan dengan atom atom kawa kawatt makin tinggi hambatan ini, makin kecil arus untuk suatu teganga tegangan n V. Kita Kita kemudian kemudian mendefi mendefinisi nisikan kan hambatan sehi sehingg nggaa arus arus berbandi berbanding ng terbalik terbalik dengan hambatan. Ketika kita gabungkan hal ini dakesebandingan di atas, kita dapatkan I =

V R

di mana R mana R adalah hambatan kawat atau suatu alat lainnva,

V adalah beda potensial yang melintasi alat tersebut, dan I adalah arus yang

mengalir padanya. Hubungan ini (Persamaan 18-2) sering dituliskan V = I R, da n dikenal sebagai hukum Ohm. Banyak fisikawan yang akan mengatakan mengatakan bahwa ini bukan merupakan hukum, tetapi lebih berupa definisi hambatan. Jika kita ingin ingin menye menyebut but sesuat sesuatu u sebaga sebagaii hukum hukum Ohm hal terseb tersebut ut akan akan berupa berupa konduktor logam, logam, sebanding perny pernyataa ataan n bahwa arus vang melalui melalui konduktor sebanding dengan tegangan yang diberikan, diberikan, I V.Sehingga, V.Sehingga, R R konstan, tidak bergantung pada V, untuk konduktor logam. Tetap hubungan ini tidak berlaku berlaku umum untuk bahan dan alat lain seperti dioda dioda,, tabun tabung g hampa hampa udara udara,, trans transis isto tor, r, dan sebagain sebagainya. ya. Dengan Dengan demikian demikian "hukum "hukum Ohm" Ohm" bukan merupakan hukum dasar, tetapi lebih berupa deskripsi mengenai kelas bahan (konduktor logam) tertentu . Kebiasaan meny enyebut ebut hukum ukum Ohm Ohm demi demiki kian an mele elekat kat sehi ehingga gga kit kita tidak dak akan akan mempermas mempermasalahk alahkan an penggunaannya penggunaannya,, selama selama kita tetap ingat batasannya batasannya Baha n atau alat yang tidak mengikuti hukum Ohm dikatakan nonohmik.. nonohmik.. Definisi hambatan R = V/I uga uga dapa dapatt dalam dalam hal ini, ini, R tidak tidak akan yang yang diber diberik ikan an.. Satuan untuk hambatan disebut ohm dan disingkat disingkat Q (huruf besar Yunani untuk untuk omega). Karena R Karena R = V/I, kita lihat bahwa 1,0 Ω ekivaler. dengan 1,0 V / A.

(Giancoli.Fisika Edisi kedelapan jilid 2.Hal 67-68) Sehingga Rumus hokum I Ohm : VA-V B = I.R atau V AB = I.R atau sering ditulis V = I.R Keterangan V = beda potensial listrik antara 2 titik dalam Volt(V) I = kuat aeus listrik dalam ampere (A) R = tahanan listrik penghantar dalam ohm (Ω)

Amperemeter dan Voltmeter Voltmeter Arus yang mengalir pada suatu konduktor diukur engan menghubungkan alat pengukur pengukur arus yang disebut disebut ampereme amperemeter/ ter/galv galvanome anometer. ter. Sifat Sifat alat ini, anatara lain : a. D ip ak a i un un tuk me men ga tu r ku ku a t ar aru s b. Memp Mempun uny yai ham hambat batan yang sanga angatt kecil ecil c. Dipa Dipasa sang ng seri eri den denga gan n al alat yang ang aka akan n di diukur ukur

Untuk Untuk menguk mengukur ur kuat kuat arus arus yang yang sangat sangat besar besar,, yang yang melebi melebihi hi batas batas ukurnya ukurnya dipasang dipasang tahanan tahanan Shunt Shunt secara secara parallel parallel dengan ampereme amperemeter. ter. Alat amperemeter dengan tahanan Shunt disebut Ammeter.

Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial. Sifat

voltmeter: a. Dipa Dipaka kaii unt untuk menguk ngukur ur bed beda poten otenssial b. Memp Mempun uny yai ta tahana hanan n dal dalaam ya yang sang angat besa besar r c. Dipa Dipasa sang ng par paral alle lell deng dengan an ala alatt kawa kawatt yan yang g hend hendak ak diu diuku kurr pot poten ensi sial alny nyaa

Daya Listrik Energi listrik berguna untuk kita karena dapat dengan mudah diubah menjadi ener energi gi bentu bentuk k lain lain.. Moto Motor, r, meruba h energi listrik menjadi kerja mekani mekanik. k. Isolat Isolator or pada alat-alat lain seperti pemanas listrik, kompor, pemanggang, dan pengering rambut, ener energi gi list listri rik k diubah diubah menj menjadi adi ener energi gi panas panas pada hamb atan kawa t yang dike nal de ng an na ma "e le me n pemana pemanas". s". Dan Dan pada pada bany banyak ak bola bola lamp lampu u biasa, biasa, fil filame amen n kawat kawat yang kecil menjadi sedemikian sedemikia n panas sehingga bersinar, lampu hanya hanya beberap beberapaa persen persen ener energi gi yang yang diub diubah ah menjad menjadii caha cahaya ya tampa tampak, k, dan sisanya, sisanya, lebih dari 90 persen, menjadi menjadi energi energi panas. panas. Filamen Filamen bola lampu dan elemen pemanas pada alat-alat rumah tangga memiliki memiliki hambatan hambatan yang biasanya biasanya berkisar berkisar antara antara beberapa beberapa ohm sampai beberapa ratus ohm. Energi listrik diubah menjadi energi panas atau cahaya pada alat-alat seperti itu karen karenaa anus anus bias biasan anya ya agak agak besar besar,, dan ada banya banyak k tumb tumbuka ukan n antar antaraa elek tron yang bergerak dan atom pada kawat. Pada setiap tumbukan, sebagian energi elektron ditransf ditransfer er ke atom yang ditumbuknya ditumbuknya.. Sebagai Sebagai akib akibat atny nya, a, ener energi gi kine kineti tik k atom atom bertambah dan dengan demikian temperatur elemen kawat bertambah. Energi panas yang bertambah ini (energi dalam) dapat ditransfer sebagai kalor dengan konduksi dan konveksi ke udara pada pemanas atau ke makanan pada wajan, dengan radiasi ke roti pada pemanggang, atau diradiasikan sebagai cahaya.

PROSEDUR PERCOBAAN A.

A l at d a n B a h a n

Alat dan bahan dari percobaan ini adalah sebagai berikut: 1.

Ca tu D a ya a ta u B at era i

2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 1 0.

V o lt me t e r a t a u M u lt i t e s t e r A mp e r e m e t e r R e s i s t o r a ta u h a m b a t a n La mpu K a b e l Pe n g h u b u n g P a p a n ra n g k a i a n Jem ba ta n pe n g hu bu ng Pot en siom ete r Ska la r

B.

Prosedur Pe P e rc o b a a n Kuat arus 1. Mendeng Mendengark arkan an intruk intruksi si dari dari dosen dosen 2. Meny Menyia iapk pkan an ala alatt dan dan baha bahan n 3. Memasang Memasang rangkain rangkain Listri Listrik k dan memberit memberitahukan ahukan kepada kepada assisten assisten supaya supaya memeriksa sebelum rangkaian tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan 4. Setelah Setelah memeriksa memeriksa lalu lalu mengatur mengatur skalar skalar dalam dalam posisi posisi terhubun terhubung g ( On ) 5. Mengatur Mengatur potensio potensio pada pada catu daya daya sehingga sehingga Amperemet Amperemeter er menunjukkan menunjukkan pada pada angka terentu ( I1 ), kemudian mencatat petunjuk pada Amperemeter dan Voltmeter serta besarnya resistor yang digunakan 6. Mengul Mengulangi angi langk langkah ah 2-3 dengan dengan mengga mengganti nti resis resistor tor 7. Dengan Dengan meng mengubah ubah nilai nilai arus arus menj menjadi adi (I (I2) lakukan langkah 2-4 8. Mengul Mengulangi angi hingga hingga 3 vari variasi asi arus arus

Hambatan tetap Setelah percobaan Kuat arus selesai kemudian melakukan percobaan untuk hambatan tetap dengan prosedur percobaan sebagai berikut: 1. Mendeng Mendengark arkan an intr intruks uksii dari dari Assist Assisten en dose dosen n 2. Menyia Menyiapkan pkan kembal kembalii alat alat dan dan bahan bahan

3. Memasang Memasang rangkain rangkain listri listrikny kny dan memberi memberitahukan tahukan kepada kepada assist assisten en dosen supaya diperiksa sebelum rangkaian tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan 4. Setelah Setelah memeriksa memeriksa lalu lalu mengatur mengatur skalar skalar dalam dalam posisi posisi terhubun terhubung g (On) 5. Mengatur Mengatur ujung Voltmeter Voltmeter pada pada hambatan hambatan dengannilai dengannilai tertent tertentu u (R1) dan dan mencatat besarnya arusdan tegangan 6. Pada resist resistor or yang sama sama mengulang mengulangii untuk Voltas Voltasee yang berbeda-b berbeda-beda eda 7. Mengulangi Mengulangi langkah langkah 2-4 dengan mengganti mengganti vresis vresistor tor (R2) 8. Mengul Mengulangi angi hingga hingga 5 varias variasii hamba hambatan tan

IV. HASIL PENGAMATAN A.

D a t a p e n g am a t a n KUAT ARUS TETAP

NO

1 2 3

I1= 0,055 Α R 47 Ω 100 Ω 470 Ω

B. 1.

I2= 0,036 Α V R V 25,85 V 47 Ω 1,69 V 5,5 V 100 Ω 3,6 V 25,85 V 470 Ω 16,92 V

Pembahasan

Untuk mencari I1 dengan cara:

I1 = I1 =

x 100mA

= 0,55A x 0,1 A = 0,055 A



Dengan rumus V = I.R dapat diperoleh



Pada R= 47 Ω , I1= 0,055 A maka V = I.R = 0,055 A . 47 Ω



= 25,85 V Untuk R= 100 Ω, I1= 0,055 maka, V =IR



= 0,055 A . 100 Ω = 5,5 V Untuk R = 470 Ω, I1= 0,055 Α maka,

I3= 0,045 Α R 47 Ω 100 Ω 470 Ω

V 2,12 V 4,5 V 21,15 V

V = I. R = 0,055 A . 470 Ω = 25,85 V

2.

Untuk mencarai I2 dengan cara:

I2 = I2 = = 0,36 x 0,1 A = 0,036 A






Pada R= 47 Ω, I2= 0,036 A V = I . R = 0,036 A . 47 Ω = 1,69 V



Untuk R = 100 Ω, I2= 0,036 A V = I . R = 0,036 A . !00 Ω = 3,6 V



Untuk R= 470 Ω, I2= 0,036 A V = I.R = 0,036 A . 470 Ω

= 16,92 V

3.

Untuk mencarai I3 dengan cara:

I3 = I3 = = 0,45A x 0,1 A = 0,045A






Pada R= 47 Ω, I2= 0,045 A V = I . R = 0,045 A . 470 Ω = 2,11 V



Untuk R = 100 Ω, I2= 0,045 A V = I . R = 0,045 A . !00 Ω = 4,5 V



Untuk R= 470 Ω, I2= 0,045 A V = I.R = 0,045 A . 470 Ω = 21,15 V

Kesalahan Relative Ī=

= =

A

= 0,045 A

= = = 0,003025 + 0,001296 + 0,002025 = (3025 x = 6346 x A

ΔI = = =

=

= = = 6,721 x

KR =

x 100%

= = 14,9 %

NT = = = =

atau

HAMBATAN TETAP NO

1 2 3 

R1= 47 Ω I 0,058A 0,058A 0,065A

V 2,73 V 2,73 V 3,1V

R 2= 100Ω I 0,33A 0.29A 0,31A

V 3,3 V 2,9 V 3,1 V

Untuk mencari V dapat menggunakan

V= 

R 3= 470Ω

Pada R= 47Ω •

Percobaan pertama

I 0,007A 0,0065A 0,006A

V 3,3 V 3,1 V 2,9 V

V= = 2,73V •

Untuk I = = = 0,058A

•

Percobaan kedua V= = 2,73V

•

Untuk I = =

•

=0,058A Pada percobaan ketiga V= = 3,1V

•

Untuk I = = = 0,065A



Pada R 2= 100Ω •

Percobaan pertama V= = 3,3 V

•

Untuk I= =

•

= 0,33A Percobaan kedua V= = 2,9V

•

Untuk I = =

•

= 0,29A Percobaan ketiga V= = 3,1V

•

Untuk I = = = 0,31A



Pada R 3 = 470Ω •

Pada percobaan pertama V= = 3,3V

•

Untuk I= = = 0,007A

•

Pada percobaan kedua V= = 3,1V

•

Untyuk I = =

•

= 0,0065A Pada percobaan ketiga V= = 2,9V

•

Untuk I = = = 0,006A

V. KESIMPULAN Dari percobaan yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1.

Bahwa hukum ohm telah dibuktikan dengan alasan bahwa Sebuah benda penghantar dikatakan mematuhi hukum Ohm apabila nilai resistansinya tidak bergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial yang dikenakan kepadanya.Walaupun pernyataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar, namun istilah "hukum" tetap digunakan dengan alasan sejarah. Secara matematis hukum Ohm diekspresikan dengan persamaan V=IR

2. Dari data data yang yang telah diperol diperoleh eh dari percoba percobaan an dapat digamb digambarkan arkan grafik grafik yang yang menghubungkan antara kuat arus dan tegangan. 3. Dari percobaa percobaan n yang telah telah dilakukan dilakukan besar besar hambatan hambatan suatu suatu penghantar penghantar yang diperoleh dengan menggunakan alat multitester dan hambatan yang diperoleh semakin besar maka tegangannyapun besar. 4. Pada Pada per perco coba baan an kedu keduaa disi disini ni aru aruss yang yang mas masuk uk men menga gala lami mi pen penur urun unan an dan jika arus yang masuk kecil tegangannya pun menurun. 5. Dal Dalam pen penurun urunan an ini ini diaki iakiba battkan kan penu penurruna unan day daya pada ada bat batera erai dan ketelitian ketelitian dalam pengamatan.

DAFTAR PUTAKA R. Reitz, John, Frederick J Milford, Robert W Christy. 1993, Dasar Teoti Listrik Magnet, Bandung, ITB Giancoli, C.Douglas, 2001. Fisika 2001. Fisika Edisi Kelima Jilid 2. 2 . Jakarta : Erlangga Tekhhnik Listrik Praktis._____: Praktis._____: Yrama Wiidya. Robertson, B. John._____ Tekhhnik Bueche, J,Frederi J,Frederick, ck, 1989. Seri Buku Schaum Schaum Teori Teori dan Soal-so Soal-soal al Fisika Fisika edisi edisi Kedelapan._____: Kedelapan._____: Erlangga. Soetarmo. 2004. Aspirasi 2004. Aspirasi Cerdas Fisika Kelas X Semester 2. Surakarta: Widya Duta. www. google.com google.com

LAMPIRAN TUGAS 1. Buatlah Buatlah grafik grafik hubungan hubungan antara antara kuat arus(s arus(sebagai ebagai absis) absis) dan tegangan tegangan (sebagai ordinat) dari data yang telah anda buat. 2. Tentukan Tentukan besarnya besarnya hambat hambatan an berdasarka berdasarkan n grafik grafik yang yang telah telah anda buat. 3. Tentuk Tentukan an nilai nilai hambat hambatan an berdas berdasark arkan an hokum hokum ohm. 4. Bandingkan Bandingkan nilai nilai hambatan hambatan hasil hasil perhitun perhitungan gan dari grafik, grafik, berdasarka berdasarkan n Hukum Ohm dan pengukuran langsung. Lakukan pembahasan dan ambil kesimpulan

JAWAB 1. Data Data hubungan hubungan anta antara ra kuat kuat arus arus dan tega teganga ngan n No

Hambatan(R)

1

47Ω

2

100Ω

Arus (I) 10A 20A 25A 10A 20A 25A

Tegangan (V) 4V 8V 14V 9V 3V 5V

2. Besarn Besarnya ya hamba hambatan tan dari dari grafik grafik adalah adalah R t

= R 1 + R 2 = 47Ω + 100Ω = 147Ω

3. Nilai Nilai hamb hambata atan n sesuai sesuai deng dengan an hokum hokum ohm ohm V = I x R R=

V I

Jika V = 4V dan I = 10A data ini sesua dengan gafik yang diperoleh Maka ,

R=

=

V I

4V 10 A

= 0,4 Ω 4. Dari data data yang yang diperoleh diperoleh perbandin perbandingan gan antara antara nilai nilai hambatan hambatan grafik grafik dengan dengan hokum adalah dari grafik terdapat 147Ω sedangkan dari hokum ohm 0,4Ω. Disini terjadi perbedaan karena pada grafik telah ditentukan hambatannya, sedangkan pada hokum ohm di sini kami mengambil data dari arus dan tegangan dari data grafik sehingga dapat dicari hambatannya ( R ).

HUKUM OHM

Recommend Documents