HUKUM OHM DAN HAMBATAN JENIS KAWAT Nurfaida*), Aprilia Aprilia Manta Patimang, Arsyam Arsyam Basri Laboratorium Fisika Dasar Program Studi P!didika! "isika FMIPA U!i#rsitas Ngri Makassar Abstrak Telah Telah dilakukan dilakukan praktikum praktikum berjudul berjudul Hukum Hukum Ohm dan Hambatan Hambatan enis !a"at !a"at dengan dengan tujuan tujuan terampil melakukan pengukuran kuat arus istrik dan beda p#tensial dengan menggunakan alat ukur yang sesuai$ memahami pengaruh luas penampang, panjang ka"at, dan hambatan jenis ka"at terhadap kuat arus listrik dan beda p#tensial$ menentukan besar hambatan jenis dan hambatan berbagai jenis ka"at penghantar$ penghantar$ dan memahami hukum hukum #hm% Pada praktikum ini dilakukan dilakukan empat kegiatan% !egiatan &,',( berturutturut adalah menyelidiki pengaruh luas penampang, pengaruh panjang ka"at, pengaruh jenis ka"at ka"at hambatan jenis) terhadap terhadap beda p#tensial dan kuat arus listrik listrik dengan dengan +ara yang diselidiki diselidiki pengaruhnya pengaruhnya diubahdiu diubahdiubah bah sedangkan sedangkan ariabel lain dibiarkan dibiarkan tetap% tetap%!e !egia giatan tan - menyel menyelidi idiki ki hubung hubungan an tegang tegangan an dan kuat kuat arus arus listri listrik k dilaku dilakukan kan dengan dengan menggesergeser menggesergeser rhe#stat% .ntuk kegiatan pertama diper#leh nilai hambatan /0,1(--20,0001/3,/ &,'452 &,'4520,0 0,00&/ 0&/3,/ 3,/',',-6(2 6(20,0 0,00-/ 0-/3, 3, dan /4,005 /4,00520, 20,0'0'-/3% /3% Pada Pada kegiat kegiatan an kedua kedua diper diper#le #leh h nilai nilai hambatan, hambatan, /&,'4520,00 /&,'4520,00-/3 -/3 dan /',7((20,00 /',7((20,00- /3% Pada kegiatan kegiatan ketiga untuk ka"at ka"at k#nstantan k#nstantan
ρ=|0,4776 ± 0,0022|× 10 Ωm , ka"at ka"at messin messing g 89/ -6
diper diper#le #leh h 89/',( 89/',(662 6620,0 0,000- /3 dan
0,3528 20,000 20,000&/3 &/3 dan dan
ρ=|0,07056 ± 0,00002|× 10 Ω m % Pada kegiatan kegiatan keempat keempat -6
diper#leh 89/7&,0- 2 0,&5/3 dengan :perbedaan dengan te#ri adalah ((,61:% ;uas penampang berbanding terbalik dengan beda p#tensial, dan berbanding lurus dengan kuat arus listrik 8<&=A sedang sedangkan kan 89>=?% 89>=?% Panja Panjang ng ka"at ka"at dan hambat hambatan an jenis jenis ka"at ka"at berban berbandin ding g lurus lurus dengan dengan beda beda p#tensial dan berbanding terbalik terbalik dengan kuat arus listrik listrik 8
ρ
sedangkan 89>=?%
Kata ku!$i @ hambatan jenis, hukum #hm, luas penampang, panjang ka"at %UMUSAN MASALAH
&% Bagaimana Bagaimana pengaruh pengaruh luas luas penampan penampang, g, panjang panjang ka"at, ka"at, dan dan hambatan hambatan jenis jenis ka"at terhadap kuat arus listrik dan beda p#tensial '% Berapa Berapa nilai nilai hambatan hambatan jenis jenis berbagai berbagai jenis jenis ka"at yang yang digunaka digunakan n dalam praktikum (% Ap Apaa makn maknaa huku hukum m #hm #hm
TUJUAN
&% Mahasis"a terampil melakukan pengukuran kuat arus listrik dan beda p#tensial dengan menggunakan alat ukur yang sesuai% '% Mahasis Mahasis"a "a dapat memaham memahamii pen pengar garuh uh luas penampan penampang, g, panjang panjang ka"at, ka"at, dan hambatan jenis ka"at terhadap kuat arus listrik dan beda p#tensial (% Maha Mahasi sis" s"aa da dapa patt me mene nent ntuk ukan an be besa sarr ha hamb mbat atan an je jeni niss da dan n ha hamb mbat atan an berbagai jenis ka"at penghantar -% Mah Mahasis asis"a "a dapa dapatt memaham memahamii hukum hukum #hm% #hm% METODOLO&I EKSPE%IMEN Tori si!gkat
.ntuk kebanyakan material, Arus dalam suatu segmen ka"at sebanding dengan beda p#tensial yang melintasi segm segmen en%% Hasi Hasill eksp eksper erim imen en ini ini dike dikena nall seba sebaga gaii Huku Hukum m Ohm Ohm% !#ns !#nsta tant ntaa kesebandingan di tulis &=8, di mana 8 disebut resistansi%@ ?9 &=8) >%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% >%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%&) %%%%%%%%%%%%%&) Atau efinisis resistansi 89 >=?%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% >=?%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% ') Persamaan ' memberikan suatu definisi umum dari resistansi antara dua titik ditinjau dari penurunan antara dua titik% Catuan C? untuk resistansi, #lt per ampere, disebut Ohm D)@ & 9 & >=A 8esistansi suatu material bergantung pada panjang, luas penampang melintang, tipe material, dan temperatur% temperatur% .ntuk .ntuk materialmateri materialmaterial al yang memenui hukum Ohm Ohm resis resistan tansi si tida tidak k berg bergan antu tung ng pada pada aus$ aus$ yaitu yaitu,, perb perban andi ding ngan an >=? >=? tidak tidak bergantung pada ?% Material seperti ini, seperti pada kebanyakan l#gam, disebut materia materiall #hmik% #hmik% .ntuk .ntuk materia materiall #hmik, #hmik, tegang tegangan an jatuh jatuh pada pada sebuah sebuah segmen segmen sebanding dengan
[email protected] Hukum Hukum #hm #hm
>9?8 >9?8 8 k#ns k#nstan tan%%% %%%%%% %%%%%% %%%%%% %%%%%% %%%%%% %%%() ()
Persamaan (, dengan kualifikasi bah"a 8 k#nstan, memberikan pernyataan matematik hukum #hm% .ntuk material n#n#hmik, perbandingan >=? bergantung pada arus, sehingga arus tidak sebanding dengan beda p#tensial% .ntuk n#n#hmik, resistansi 8, seperti didefinisikan #leh persamaan ' bergantung ada arus ?% Tipler, '
[email protected] &-')% 8esitiitas Hambatan enis) !erapatan arus j dalam sebuah k#ndukt#r bergantung pada medan listrik E dan pada sifatsifat materi itu% .ntuk beberapa material, khususnya l#gam, pada sebuah suhu yang diberikan, hampir berbanding langsung dengan E, dan rasi# besarnya E dan besarnya adalah k#nstan% Hubungan ini dinamakan hukum #hm yang ditemukan pada tahun &6'1 #leh fisika"an erman Fe#rg Cim#n Ohm, &767&64-)% Hukum #hm adalah sebuah m#del yang diidealkan yang menjelaskan perilaku dari beberapa material +ukup baik tetapi bukan merupakandeskripsi umum dari semua materi% 8esistiitas resistiity) p sebuah material didefinisikan sebagai rasi# dari besarnya medan listrik dan kerapatan
[email protected] P9 E= definisi resistiitas)%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%-) Cemakin besar resistiitas, semakin besar pula medan yang diperlukan untuk menyebabkan sebuah kerapatan arus yang diberikan, atau semakin ke+il pula kerapatan arus yang disebabkan #leh sebuah medan yang diberikan% ari persamaan & satuan p adalah >=m)A=m')9 >% M%A% &>=A dinamakan satu #hm &$kita menggunakan huruf Gunani, atau #megaI, yang sama bunyinya denganI#hmI )% Maka satuan C? untuk p adalah D%m#hm9meter)% G#ung, dkk%, '00(@ ''1) ika pada suatu ka"at diberi beda p#tensial >) pada ujungujungnya dan diukur kuat arus listrik ?) yang mele"ati ka"at, maka berdasarkan hukum Ohm, nilai pengukuran yang diper#leh akan memenuhi persa
[email protected] > 9 ? % 8%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%4) engan 8 adalah hambatan ka"at% ika beda p#tensial diperbesar,maka penunjukan kuat arus listrik juga akan semakin besar sebanding dengan kenaikan
beda p#tensial% !a"at dengan panjang ; dan luas penampang A, akan memiliki hambatan 8 sebesar, 89
ρ
L A %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%1)
imana ρ adalah hambatan jenis ka"at Herman,'
[email protected]&-) A'at da!Ba(a!
&% Alat Perangkat pengukuran resistansi ka"at
& buah
P#"er supply AJ=J 0&' >
& buah
Basi+meter
' buah
!abel penghubung
7 buah
8esist#r
& buah
8he#stat
& buah
Id!ti"ikasi )ariab' Kgiata! *+ Pengaruh luas penampang ka"at l#gam terhadap beda p#tensial dan
kuat arus listrik% @ luas penampang Amm'), diameter ka"at, d mm), beda p#tensial > >#lt)% '% >ariabel resp#n @ kuat arus listrik ? A), hambatan 8 Ω)% (% >ariabel k#ntr#l @ jenis ka"at, panjang ka"at ; m)% Kgiata! ,+ Pengaruh panjang ka"at l#gam terhadap beda p#tensial dan kuat arus &% >ariabel manipulasi
listrik% &% >ariabel manupulasi '% >ariabel resp#n (% >ariabel k#ntr#l
@ panjang ka"at ; mm), beda p#tensial > >#lt) @ kuat arus listrik ? A), hambatan 8 Ω) @ jenis ka"at, diameter ka"at d mm), luas penampang A mm ') Kgiata! -+ Pengaruh jenis ka"at hambatan jenis) terhadap beda p#tensial dan kuat arus listrik%
&% >ariabel manupulasi
@ jenis ka"at, beda p#tensial > >#lt), hambatan 8 Ω)
'% >ariabel resp#n (% >ariabel k#ntr#l
@ kuat arus listrik ? A), @ diameter ka"at d mm), luas penampang A mm'), panjang ka"at ; mm) Kgiata! .+ Menyelidiki hubungan tegangan dan kuat arus listrik%
&% >ariabel manipulasi '% >ariabel resp#n (% >ariabel k#ntr#l
@ pergeseran panjang rhe#stat @ kuat arus listrik ? A), beda p#tensial > >#lt) @ resist#r 8 Ω)
D"i!isi O/rasio!a' )ariab'
&% ;uas penampang adalah luas penampang ka"at yang digunakan untuk menyelidiki pengaruh luas penampang terhadap kuat arus dan beda p#tensial, ter+antum pada dudukan ka"at% '% !uat arus listrik adalah nilai kuat arus listrik yang mengalir melalui rangkaian, diukur menggunakan amperemeter% (% iameter ka"at adalah garis tengah yang mele"ati titik pusat ka"at, besar diameter digunakan untuk menghitung luas penampang ka"at, nilai diameter ka"at ter+antum pada dudukan ka"at% -% Beda p#tensial adalah nilai tegangan yang diberikan kepada rangkaian #leh p#"er supply, diukur menggunakan #ltmeter% 4% Hambatan adalah nilai yang diper#leh dari gradien garis melalui analisis grafik dan menggunakan hukum #hm% 1% enis ka"at adalah jenis bahan ka"at yang digunakan dalam per+#baan% Pada praktikum ini digunakan dua jenis ka"at yaitu k#nstantan dan messing% 7% Panjang ka"at adalah panjang antara ujung ka"at satu dan ujung ka"at yang lainnya pada satu ka"at% Panjang setiap ka"at pada praktikum ini telah diketahui yaitu &m% 6% Pergeseran panjang rhe#stat adalah pergeseran rhe#stat dari p#sisi minimum, maksimum, dan antara keduanya% 5% 8esist#r Hambatan) adalah penghambat=pembagi kuat arus pada rangkaian seri atau penghambat=pembagi beda p#tensial pada rangkaian pararel dimana besar nilai hambatan= resist#r yang digunakan ialah &00 Ω% Prosdur Kr0a Kgiata! *+ Pengaruh luas penampang ka"at l#gam terhadap beda p#tensial dan
kuat arus listrik% &% Menyediakan perangkat per+#baan, merangkai setiap perangkat dan melakukan pengukuran tegangan dan kuat arus listrik untuk beberapa luas penampang yang berbeda dengan panjang dan jenis ka"at yang sama, kemudian men+atat hasilnya pada tabel pengamatan%
Kgiata! ,+ Pengaruh panjang ka"at l#gam terhadap beda p#tensial dan kuat arus
listrik% &% Menyediakan perangkat per+#baan, merangkai setiap perangkat dan melakukan pengukuran tegangan dan kuat arus listrik untuk panjang yang berbeda dengan jenis dan luas penampang ka"at yang sama, kemudian men+atat hasilnya pada tabel pengamatan% Kgiata! -+ Pengaruh jenis ka"at hambatan jenis) terhadap beda p#tensial dan kuat arus listrik% &% Menyediakan perangkat per+#baan, merangkai setiap perangkat dan melakukan pengukuran tegangan dan kuat arus listrik untuk jenis ka"at yang berbeda dengan panjang dan panjang luas penampang yang sama, kemudian men+atat hasilnya pada tabel pengamatan% Kgiata! .+ Menyelidiki hubungan tegangan dan kuat arus listrik% &% Merangkailah sebuah resist#r dan sebuah rhe#stat dengan sebuah sumber tegangan J% Melakukan pengukuran tegangan pada resist#r dan kuat arus listrk yang melalui resist#r% .ntuk memper#leh data yang berariasi anda dapat mengatur dengan menggunakan 8he#stat% HASIL EKSPE%IMEN DAN ANALISIS DATA Hasi' P!gamata! Kgiata! *+ Pengaruh luas penampang ka"at l#gam terhadap beda p#tensial dan
kuat arus listrik% enis ka"at
9 k#nstantan
Panjang ka"at
9&m I V =¿ 0,0' > 50
NCT >#ltmeter
9
NCT Ammeter
IA =¿ 0,0' A 9 50
Tab' *+ Pengaruh luas penampang ka"at l#gam terhadap beda p#tensial dan kuat
arus listrik%
N# & ' (
d 9 &,0 mm
d 9 0,7 mm
A 9 0%6 mm ' . >) ? A) /0,01 2 0,0&/ /0,&0 2 0,0&/ /0,&' 2 0,0&/ /0,'0 2 0,0&/ /0,&6 2 0,0&/ /0,(0 2 0,0&/
A9 0%- mm ' . >) ? A) /0,01 2 0,0&/ /0,0- 2 0,0&/ /0,&' 2 0,0&/ /0,05 2 0,0&/ /0,&6 2 0,0&/ /0,&- 2 0,0&/
4 1 7 6 5 &0 ** *,
/0,'- 2 0,0&/ /0,(0 2 0,0&/ /0,(1 2 0,0&/ /0,-' 2 0,0&/ /0,-6 2 0,0&/ /0,4- 2 0,0&/ /0,10 2 0,0&/
/0,-0 2 0,0&/ /0,-5 2 0,0&/ /0,45 2 0,0&/ /0,16 2 0,0&/ /0,76 2 0,0&/ /0,67 2 0,0&/ /0,5- 2 0,0&/
/0,'- 2 0,0&/ /0,(0 2 0,0&/ /0,(1 2 0,0&/ /0,-' 2 0,0&/ /0,-6 2 0,0&/ /0,4- 2 0,0&/ /0,10 2 0,0&/ /0,11 2 0,0&/ /0,7' 2 0,0&/
d 9 0,4 mm
/0,&5 2 0,0&/ /0,'- 2 0,0&/ /0,'5 2 0,0&/ /0,(( 2 0,0&/ /0,(6 2 0,0&/ /0,-' 2 0,0&/ /0,-7 2 0,0&/ /0,4' 2 0,0&/ /0,47 2 0,0&/
d 9 0,(4 mm
N#
A 9 0%' mm ' . >) ? A) & /0,01 2 0,0&/ /0,0' 2 0,0&/ ' /0,&' 2 0,0&/ /0,0- 2 0,0&/ ( /0,&6 2 0,0&/ /0,07 2 0,0&/ /0,'- 2 0,0&/ /0,05 2 0,0&/ 4 /0,(0 2 0,0&/ /0,&' 2 0,0&/ 1 /0,(1 2 0,0&/ /0,&- 2 0,0&/ 7 /0,-' 2 0,0&/ /0,&1 2 0,0&/ 6 /0,-6 2 0,0&/ /0,&5 2 0,0&/ 5 /0,4- 2 0,0&/ /0,'& 2 0,0&/ &0 /0,10 2 0,0&/ /0,'( 2 0,0&/ ** /0,11 2 0,0&/ /0,'1 2 0,0&/
A9 0%& mm ' . >) ? A) /0,01 2 0,0&/ /0,0& 2 0,0&/ /0,&' 2 0,0&/ /0,0' 2 0,0&/ /0,&6 2 0,0&/ /0,0( 2 0,0&/ /0,'- 2 0,0&/ /0,0- 2 0,0&/ /0,(0 2 0,0&/ /0,00& 2 0,0&/ /0,(1 2 0,0&/ /0,07 2 0,0&/ /0,-' 2 0,0&/ /0,06 2 0,0&/ /0,-6 2 0,0&/ /0,05 2 0,0&/ /0,4- 2 0,0&/ /0,&0 2 0,0&/ /0,10 2 0,0&/ /0,&& 2 0,0&/ /0,11 2 0,0&/ /0,&( 2 0,0&/
*, /0,7' 2 0,0&/
/0,7' 2 0,0&/
/0,'5 2 0,0&/
/0,&- 2 0,0&/
Kgiata! ,+ Pengaruh panjang ka"at l#gam terhadap beda p#tensial dan kuat arus
listrik% enis ka"at
9 k#nstantan
iameter ka"at d)
9 0,7 mm
;uas penampang A) 9 0,- mm' I V =¿ 0,0' > 50
NCT >#ltmeter
9
NCT Ammeter
IA =¿ 0,0' A 9 50
Tab' ,+ Pengaruh panjang ka"at l#gam terhadap beda p#tensial dan kuat arus
listrik%
L1*m
N#
L1 , m
. >) & /0,01 2 0,0&/ ' /0,&' 2 0,0&/ ( /0,&6 2 0,0&/ /0,'- 2 0,0&/ 4 /0,(0 2 0,0&/ 1 /0,(1 2 0,0&/ 7 /0,-' 2 0,0&/ 6 /0,-6 2 0,0&/ 5 /0,4- 2 0,0&/ &0 /0,10 2 0,0&/ ** /0,11 2 0,0&/
? A) /0,0- 2 0,0&/ /0,05 2 0,0&/ /0,&- 2 0,0&/ /0,&5 2 0,0&/ /0,'- 2 0,0&/ /0,'5 2 0,0&/ /0,(( 2 0,0&/ /0,(6 2 0,0&/ /0,-' 2 0,0&/ /0,-7 2 0,0&/ /0,4' 2 0,0&/
. >) /0,01 2 0,0&/ /0,&' 2 0,0&/ /0,&6 2 0,0&/ /0,'- 2 0,0&/ /0,(0 2 0,0&/ /0,(1 2 0,0&/ /0,-' 2 0,0&/ /0,-6 2 0,0&/ /0,4- 2 0,0&/ /0,10 2 0,0&/ /0,11 2 0,0&/
? A) /0,0' 2 0,0&/ /0,0- 2 0,0&/ /0,01 2 0,0&/ /0,06 2 0,0&/ /0,&0 2 0,0&/ /0,&( 2 0,0&/ /0,&4 2 0,0&/ /0,&7 2 0,0&/ /0,&5 2 0,0&/ /0,'& 2 0,0&/ /0,'- 2 0,0&/
*, /0,7' 2 0,0&/
/0,47 2 0,0&/
/0,7' 2 0,0&/
/0,'1 2 0,0&/
Kgiata! -+ Pengaruh jenis ka"at hambatan jenis) terhadap beda p#tensial dan
kuat arus listrik% iameter ka"at d)
9 0,4 mm
;uas penampang A) 9 0,' mm' Panjang ka"at l)
9&m I V =¿ 0,0' > 50
NCT >#ltmeter
9
NCT Ammeter
IA =¿ 0,0' A 9 50
Tab' -+ Pengaruh jenis ka"at hambatan jenis) terhadap beda p#tensial dan kuat
arus listrik% N# & ' ( 4
J!is ka2at . >) /0,01 2 0,0&/ /0,&' 2 0,0&/ /0,&6 2 0,0&/ /0,'- 2 0,0&/ /0,(0 2 0,0&/
3 ko!sta!ta! ? A) /0,0' 2 0,0&/ /0,0- 2 0,0&/ /0,07 2 0,0&/ /0,05 2 0,0&/ /0,&' 2 0,0&/
enis ka"at @ messing . >) ? A) /0,01 2 0,0&/ /0,&6 2 0,0&/ /0,&' 2 0,0&/ /0,(1 2 0,0&/ /0,&6 2 0,0&/ /0,4( 2 0,0&/ /0,'- 2 0,0&/ /0,70 2 0,0&/ /0,(0 2 0,0&/ /0,61 2 0,0&/
Kgiata! .+ Menyelidiki hubungan tegangan dan kuat arus listrik%
8esist#r
9 &00 Ω
I 0 V =¿ 0,' > 50
NCT >#ltmeter
9
NCT Ammeter
I 00 mA =2 mA =¿ 0,00' A 9 50
Tab' .+ Menyelidiki hubungan tegangan dan kuat arus listrik%
N#% & ' ( 4 1 7 6 5 &0 && &'
Tegangan >#lt) /0,1 2 0,& / /0,6 2 0,& / /&,' 2 0,& / /&,7 2 0,& / /',- 2 0,& / /(,1 2 0,& / /-,0 2 0,& / /-,& 2 0,& / /-,' 2 0,& / /-,62 0,& / /4,0 2 0,& / /1,- 2 0,& /
!uat Arus ;istrik A) /0,005 2 0,00&/ /0,0&'2 0,00&/ /0,0&6 2 0,00&/ /0,0'7 2 0,00&/ /0,0(7 2 0,00&/ /0,04- 2 0,00&/ /0,045 2 0,00&/ /0,010 2 0,00&/ /0,01' 2 0,00&/ /0,015 2 0,00&/ /0,07( 2 0,00&/ /0,065 2 0,00&/
ANALISIS DATA Kgiata! *+ Pengaruh luas penampang kawat logam terhadap beda potensial
dan kuat arus listrik f(x) = R² = 0
0.8 0.7
f(x) = 2.48x + 0.01 f(x) f(x)= =5.01x 1.26x+ +0.03 0 R² = 1 R² R²= =11
0.6
Beda Potensial V (volt)
d=1,0 mm
0.5
Linear (d=1,0 mm)
0.4
d=0,7 mm Linear (d=0,7 mm)
0.3
d=0,5 mm
0.2
Linear (d=0,5 mm)
0.1
d=o,35 mm Linear (d=o,35 mm)
0 0
0.2 0.4 0.6
Kuat arus Listrik I (A)
&ra"ik *+ Hubungan antara kuat arus listrik dan beda p#tensial pada diameter
yang berbeda a% .ntuk d9 &,0 mm, A 9 0%6 mm ' y 9 mKL+ 8 ' 9 0,555 y 9 0,1(--K0,005y m= x
[email protected] 8 9
m=
V I
, sehingga
y V = x I
89m 8 9 0,1(-- D ! 9 8 ' &00 : ! 9 0,555 &00: 9 55,5 : !8 9 &00: ! !8 9 &00: 55,5: 9 0,& : - AB) KR=
∆R ×100 % R
∆R =
KR × R 0,1 % × 0,6344 Ω = = 0,0006344 Ω 100% 100%
8 9 / 8 2 8 / 8 9 / 0,1(-- 2 0,0001 / 3 8 9 ρ
ρ =
L A
RA L −6
0,6344 Ω ( 0,8 x 10 m ρ = 1m
2
)
−6
ρ = 0,50752 x 10 Ω m
| |
∆ ρ=
|
∆ ρ=
∆R ρ R
|
0,0006 Ω −6 0,50752 x 10 Ω m 0,6344 Ω −6
∆ ρ =0,00048 x 10 Ωm −6
∆ ρ 0,00048 x 10 Ω m ×100 % = ×100 % = 0,09 KR = −6 ρ 0,50752 x 10 Ω m ρ =| ρ± ∆ ρ| −6
ρ =|0,5075 ± 0,0005|10 Ω m engan +ara yang sama pada a, dapat dihitung bd berikut b% .ntuk d90,7 mm A9 0,- mm' engan +ara yang sama dengan a diper#leh y 9 &,'45(KL0,00(6 8 ' 9 0,5554 8 9 &,'45( D !8 9 0,04 : - AB) ∆R = 0,00 062965 Ω
8 9 / &,'45 2 0,00& / 3 −6
ρ = 0,5036 x 10 Ω m −6
∆ ρ =0,0004 x 10 Ω m KR = 0,08 %
(4 AB)
ρ =| ρ± ∆ ρ| −6
ρ =|0,5036 ± 0,0004 |10 Ω m +% .ntuk d90,4 mm A9 0,' mm' y 9',-6(K L 0,0&( 8 9 0%556-
(4 AB)
8 9 ',-6( Ω !8 9 0,&1 : - AB) ∆R ×100 % R
KR=
∆R = 0,0039728 Ω
8 9 / ',-6( 2 0,00- / 3 −6
ρ = 0,4966 x 10 Ω m
| |
∆R ρ R
∆ ρ=
|
∆ ρ=
|
0,004 Ω −6 0,4966 x 10 Ω m 2,483 Ω −6
∆ ρ =0,0008 x 10 Ω m KR = 0 ,16
(4 AB)
ρ =| ρ± ∆ ρ| −6
ρ =|0,4966 ± 0,0008|10 Ω m d% .ntuk d90,(4 mm A9 0,& mm' y 9 4,0061K L 0,0'15 8 9 0%554( 8 9 4,0061 Ω !8 9 0,-7: - AB) ∆R = 0,02354042 Ω 8 9 / 4,005 2 0,0'- / 3 −6
ρ = 0,5009 x 10 Ω m −6
∆ ρ =0,0024 x 10 Ω m KR =
∆R 0,025 Ω ×100 % = ×100 % = 0, 48 (4 AB) R 5,008 Ω
−6
ρ =|0,5009 ± 0,0024 |10 Ω m
Tab' 4+ Hasil Analisis Kegiatan 1
A m')
8 3)
0,6 &01
/ 0,1(-- 2 0,0001 /
0,- &01
/ &,'45 2 0,00& /
0,' &01
/ ',-6( 2 0,00- /
0,& &01
/ 4,005 2 0,0'- /
Berdasarkan dari analisis grafik diper#leh hubungan 8 <
1 A
Kgiata! ,+ Pengaruh panjang kawat logam terhadap beda potensial dan kuat
arus listrik
0.8 0.7 0.6
f(x) f(x)= =2.73x 1.26x+ +0.01 0 R² R²= =11
0.5 Beda Potensial V (volt)
l= 1 m
0.4
Linear (l= 1 m)
0.3
l= 2 m Linear (l= 2 m)
0.2 0.1 0 0 0.10.20.30.40.50.6 Kuat Arus Listrik I (A)
&ra"ik ,+ Hubungan panjang kawat logam terhadap beda potensial dan kuat
arus listrik a% .ntuk ;9 & m y 9 mK L + y 9 &,'45(K L 0,00(6
8 9 0%5554 m=
y x
[email protected] 8 9
m=
V I
, sehingga
y V = x I
89m 8 9 &,'45( Ω ! 9 8 ' &00 : 9 0,5554 &00 : 9 55,54 : !8 9 &00: ! 9 &00: 55,54 : 9 0,04 : - AB) KR=
∆R ×100 % R
∆R =
KR × R 0,05 % × 1,2593 Ω = = 0,0 0 062965 Ω 100% 100%
8 9 / 8 2 8 / 8 9 / &,'45 2 0,00& / 3
L A
8 9 ρ
ρ =
RA L −6
2
1,259 Ω ( 0,4 x 10 m ρ = 1m
)
−6
ρ = 0,5036 x 10 Ω m
| |
∆R ρ R
∆ ρ=
|
∆ ρ=
|
0,001 Ω −6 0,5036 x 10 Ω m 1,259 Ω
−6
∆ ρ =0,0004 x 10 Ω m −6
∆ ρ 0,0004 x 10 Ω m ×100 % = ×100 % = 0,08 KR = −6 ρ 0,5036 x 10 Ω m
(4 AB)
ρ =| ρ± ∆ ρ| −6
ρ =|0,5036 ± 0,0004 |10 Ω m engan +ara yang sama dengan a diper#leh
[email protected] b% .ntuk ;9' m y 9 ',7((K L 0,0&8 9 0%5561 8 9 ',7(( Ω !8 9 0,&- : - AB) ∆R = 0, 0 0 38262 Ω 8 9 / ',7(( 2 0,00- / 3 −6
ρ = 0,5466 x 10 Ω m −6
∆ ρ =0,0008 x 10 Ω m KR = 0,1 5 % (4 AB) −6
ρ =|0,5466 ± 0,0008|10 Ω m Tab' 5+ Hasil Analisis Kegiatan 2
; m)
8 3)
&
/ &,'45 2 0,00& /
'
/ ',7(( 2 0,00- /
Berdasarkan dari hasil analisi garfik diper#leh hubungan 8 <
L
Kgiata! -+ Pengaruh jenis kawat (hambatan jenis) terhadap beda potensial dan
kuat arus listrik
0.35 0.3
f(x)f(x) = 2.3!x + 0.02 = 0.35x 0.01 R² R² =1 =1
0.25 0.2 Beda POtensial V (volt)
"on#$an$an 0.15
Linear ("on#$an$an) me##in%
0.1
Linear (me##in%) 0.05 0 0
0.5
1
Kuat Arus Listrik I (A)
&ra"ik -+ Hubungan jenis kawat (hambatan jenis) terhadap beda potensial dan
kuat arus listrik &% .ntuk jenis ka"at k#nstantan y 9 mK L + y 9 ',(664K L 0,0&71 8 9 0%554' m=
y x
[email protected] 8 9
m=
V I
, sehingga
y V = x I
89m 8 9 ',(664 Ω ! 9 8 ' &00 : 9 0,554' &00 : 9 55,4' : !8 9 &00: ! 9 &00: 55,4' : 9 0,-6 : - AB) KR=
∆R ×100 % R
∆R =
KR × R 0,48 % × 2,3885 Ω = = 0,0 114648 Ω 100% 100%
8 9 / 8 2 8 / 8 9 / ',(66 2 0,0&& / 3 L A
8 9 ρ
ρ=
RA L −6
2,388 Ω ( 0,2 x 10 m ρ = 1m
2
)
−6
ρ = 0,4776 x 10 Ω m
| |
∆ ρ=
|
∆ ρ=
∆R ρ R
|
0,011 Ω −6 0,4776 x 10 Ωm 2,388 Ω −6
∆ ρ = 0,0022 x 10 Ω m −6
∆ ρ 0,0022 x 10 Ω m ×100 % = ×100 % = 0,46 KR = −6 ρ 0,4776 x 10 Ω m
ρ =| ρ± ∆ ρ| −6
ρ =|0,4776 ± 0,0022|10 Ω m engan menggunakan +ara yang sama dengan a, 2. .ntuk jenis ka"at messing y 9 0,(4'6K 0,0041 8 9 0%5551 8 9 0,(4'6 Ω !8 9 0,0- : - AB) ∆R = 0, 0 0014112 Ω
(4 AB)
8 9 / 0,(4'6 2 0,000& / 3 −6
ρ = 0,07056 x 10 Ω m −6
∆ ρ =0,00002 x 10 Ωm KR = 0,028% (4 AB) −6
ρ =|0,07056 ± 0,00002|10 Ω m Tab' 6+ Hasil Analisis Kegiatan 3
ρ
8 3)
!#nstantan
/ ',(66 2 0,0&& /
Messing
/ 0,(4'6 2 0,000& /
Berdasarkan dari hasil analisis garfik diper#leh hubungan 8 <
ρ
Kgiata! .+ Menelidiki hubungan tegangan dan kuat arus listrik 7 6
f(x) = 71.04x 0.14 R² = 1
5 4 Beda Potensial V (volt)
3
R Linear (R)
2 1 0 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 Kuat Arus Listrik I (A)
&ra"ik .+ Hubungan tegangan dan kuat arus listrik
y 9 mK L +
y 9 7&,0(5K 0,&(4& 8 9 0%557( m=
y x
[email protected] 8 9
m=
V I
, sehingga
y V = x I
89m 8 9 7&,0(5 Ω ! 9 8 ' &00 : 9 0,557( &00 : 9 55,7( : !8 9 &00: ! 9 &00: 55,7( : 9 0,'7 : - AB) KR=
∆R ×100 % R
∆R =
KR × R 0,27 % × 71,03 9 Ω = = 0,1918053 Ω 100% 100%
8 9 / 8 2 8 / 8 9 / 7&,0- 2 0,&5 / 3
| |
%Diff =
%Diff =
|
teori− praktikum × 100 teori + praktikum 2
|
100 Ω− 71,04 Ω × 100 100 Ω + 71,04 Ω 2
| |
%Diff =
28,96 × 100 85,52
9 ((,61 :
PEMBAHASAN
!egiatan pertama menyelidiki pengaruh luas penampang ka"at l#gam terhadap beda p#tensial dan kuat arus listrik% !egiatan ini dilakukan dengan merangkai peragkat pengukuran resistansi ka"at kemudian beda p#tensial dan
kuat arus listrik untuk setiap luas penampang diukur yaitu 0,6 mm ', 0,- mm ', 0,'mm', dan 0,& mm '% !egiatan kedua menyelidiki pengaruh panjang ka"at l#gam terhadap beda p#tensial dan kuat arus listrik, sama halnya pada kegiatan pertama namun pada kegiatan ini yang diubah adalah panjang ka"at l#gam, & m dan ' m% !egiatan ketiga pengaruh jenis ka"at hambatan jenis) terhadap beda p#tensial dan kuat arus listrik dengan +ara diubah jenis ka"atnya yaitu k#nstantan dan messing%!egiatan - menyelidiki hubungan tegangan dan kuat arus listrik dilakukan dengan menggesergeser rhe#stat% .ntuk kegiatan &, ', dan (, data yang diper#leh di analisis grafik sehingga diper#leh nilai hambatan dari gradien grafik karena > di sumbu y dibagi dengan ? di subu K sama dengan 8% .ntuk kegiatan pertama diper#leh hambatan untuk d9 & mm adalah 89 /0,1(--20,0001/3, untuk d90,7 mm diper#leh 89/&,'4520,00&/3, untuk d9 0,4 mm diper#leh 89 /',-6(20,00-/3, dan untuk d90,(4 mm diper#leh 8 9/4,00520,0'-/3% Pada kegiatan kedua diper#leh nilai hambatan untuk panjang ka"at & m yaitu 89/ &,'45 20,00-/3 dan untuk panjang ka"at ' m, 89/ ',7((20,00- /3% Pada kegiatan ketiga diper#leh nilai hambatan ka"at untuk jenis ka"at
k#nstantan
adalah
89/',(6620,00-
/3
dan
ρ=|0,4776 ± 0,0022|× 10 Ωm , untuk jenis ka"at messing
adalah 89/
-6
0,3528
ρ=|0,07056 ± 0,00002|× 10 Ω m % -6
20,000&/3 dan
Hasil praktikum menunjukkan bah"a luas penampang berbanding terbalik dengan beda p#tensial, dan bernbanding lurus dengan kuat arus listrik dapat dilihat dari hasil analisis grafik kegiatan satu bah"a 8 < &=A sedangkan 89 >=?% Panjang ka"at dan hambatan jenis ka"at berbanding lurus dengan beda p#tensial dan berbanding terbalik dengan kuat arus listrik dapat dilihat dari hasil analisis grafik kegiatan dua dan tiga bah"a 8 < l dan 8 <
ρ
sedangkan 89 >=?% !etiga
huungan tersebut dapat di f#rmulasikan dalam persamaan hambatan ka"at,
R = ρ
[email protected]
L A %
Pada kegiatan keempat tegangan dan kuat arus listrik juga dianalisis grafik, diper#leh nilai hambatan ka"at 89/7&,0- 2 0,&5/3% Ce+ara te#ri nilai hambatan resist#r adalah &00D, sehingga prakikum ini memiliki persen perbedaan dengan te#ri sebesar ((,61:% Pada kegiatan ini dapat diketahui hubungan antara tegangan dan kuat arus listrik adalah berbanding lurus% Cemakin besar tegangan, maka semakin besar pula kuat arus listrik dan sebaliknya% Hal tersebut sesuai dengan hukum Ohm yang menyatakan bah"a besarnya kuat arus listrik yang mengalir sebanding dengan besarnya tegangan% SIMPULAN DAN DISKUSI Sim/u'a!
;uas penampang berbanding lurus dengan kuat arus listrik dan berbanding terbalik dengan beda p#tensial% Panjang ka"at dan hambatan jenis ka"at berbanding lurus dengan beda p#tensial dan berbanding terbalik dengan kuat arus listrik% Hambatan jenis ka"at k#nstantan yang diper#leh adalah 89/',(6620,00- / ρ=|0,4776 ± 0,0022|× 10 Ωm , untuk jenis ka"at messing adalah 89/ -6
3 dan
0,3528 20,000&/3 dan
ρ=|0,07056 ± 0,00002|× 10 Ω m %% Pada praktikum -6
ini berlaku prinsip hukum #hm yaitu besarnya kuat arus listrik yang mengalir sebanding dengan besarnya tegangan% Sara!
.ntuk praktikan, sebaiknya melihat pemba+aan skala setiap alat ukur lebih teliti lagi dan lebih +ermat dalam meng#lah data% .ntuk asisten, sebaiknya memastikan alat per+#baan berfungsi dengan baik sebelum dilakukan praktikum% .ntuk lab#ran, sebaiknya menyediakan alat yang berfungsi lebih baik karena telah banyak basi+meter yang tidak berfungsi baik% DAFTA% %UJUKAN
Herman, dkk% '0&4% Penuntun Praktikum !isika "asar 2% ;ab#rat#rium Qisika asar urusan Qisika QM?PA .niersitas Negeri
[email protected] Penerbit .NM%
Tipler, Paul A% '00&% !#$#KA %ntuk
[email protected] Erlangga%
$ains dan &eknik jilid 2 (&erjemahan)%
G#ung, dkk% '00(% !#$#KA %'#*$#&A$ edisi kesepuluh jilid 2%
[email protected] Erlangga% .