MODUL PRAKTIKUM
FISIKA DASAR 2
NAMA
:
NIM
:
Program Studi
:
Jurusan
:
Fakultas
:
KATA PENGANTAR Fisika sebagai salah satu cabang dari ilmu penegtahuan alam mempunyai hubungan yang sangat sangat erat dengan ilmu-ilmu ilmu-ilmu terapan
seperti ilmi Teknik, Ilmu Pertanian, Ilmu
Peternakan, Ilmu Kedokteran dan ilmu-ilmu lainnya. Ini merupakan alasan mengapa fisika sangat perlu dipelajari oleh setiap mahasiswa yang mengikuti ilmu eksak. Petunjuk Praktikum Fisika asar ini disusun sedemikian rupa dengan tujuan untuk membantu mahasiswa mempelajari dasar ilmu fisika dan dapat menunjang disiplin ilmu yang dipelajari, baik secara teori maupun aplikasinya di !aboratorium. alam Petunjuk Praktikum ini mahasiswa dilatih menggunakan alat-alat ukur, mengambil data, mengolah data, menginformasikan dan menyimpulkan hasil pengukuran. "al ini sangat dibutuhkan oleh mahasiswa bilamana mengadakan penelitian dimasa mendatang. Petunjuk praktikum ini disusun dalam bentuk yang sederhana, disesuaikan dengan kemampuan mahasiswa. isamping berpedoman pada petunjuk praktikum ini, mahasiswa hendakny juga mempelajari literatur lainnya yang berhubungan dengan acara praktikum. #elain itu mahsiswa diharapkan pula membuat laporan untuk menginformasikan hasil yang diperoleh sesuai tujuan praktikum. $khirnya penyusun mengharapkan keritik dan saran yang bersifat membangun guna perbaikan petunjuk praktikum ini pada penyusunan berikutnya. %ntuk itu tak lupa penyusun menyampaikan terima kasih. &ataram, '''''''.()*+ Penyusun,
DAFTAR ISI "alaman udul ........................................................................ ..................................................................................................................................... .............................................................
i
Kata Pengantar ........................................................................ ..................................................................................................................................... .............................................................
ii
aftar Isi ..................................................................... ............................................................................................................................................... ..........................................................................
iii
Pendahuluan ........................................................................... ........................................................................................................................................ .............................................................
i
Tujuan Percobaan ................................................................... ................................................................................................................................ .............................................................
Tata ara Praktikum .......................................................................... ........................................................................................................................... .................................................
i
!aporan Praktikum ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. iii &odul )*. /siloskop .................................................................... ..................................................................................................................... .................................................
*
&odul )(. $mperemeter dan 0oltmeter dalam 1angkaian !istrik #earah 23 .................
4
&odul )5. Kapasitas Kapasitor ......................................................................... ................................................................................................. ........................
**
&odul )+. Karakteristik 1angkaian 1! ..................................................................... ................................................................................ ...........
*+
&odul )4. embatan )4. embatan 6heatstone ...................................................................... .............................................................................................. ........................
*7
&odul )8. !ensa .......................................................................................................................... () &odul )7. !aser dan ifraksi ................................................................ .................................................................................................... ....................................
(+
&odul )9. 1efraktometer ........................................................................................................... (7
PENDAHULUAN :uku petunujuk praktikum disusun untuk kebutuhan mahasiswa tingkat pertama %niersitas &ataram, Institut maupun $kademi urusan Pendidikan #cience. :uku petunuk praktikum ini berisikan materi-materi tentang pengukuran dan alat ukur, mekanika, fluida, panas, listrik, lensa, magnet yang bertujuan agar melatih mahasiswa untuk melakukan percobaan-percobaan kecil, memperkenalkan mahasiswa peralatan-peralatan yang digunakan dalam dalam mempelajari konsep-konsep dalam fisika yang pada akhirnya menguatkan tingkat penguasaan konsep-konsep dasar fisika mahasiswa yang telah didapatkannya melalui proses perkuliahan dikelas. Penyajian matematis yang diungkapkan dalam buku petinjuk praktikum ini dipaparkan secara sederhana, denga dasar pemikiran bahwa penekanan yang diharapkan adalah dasar pengetahuan mereka tentang pengukuran besaran fisis, peruses pengolahan data hasil pengamatan dan interpretasi dari data yang diperoleh serta penguatan terhadap penguasaan konsep dasar fisika yang terdapat pada setiap materi praktikum.
TUJUAN PERCOBAAN #alah saru dasar dari ilmu pengetahuan adalah pengamatan 2obserasi3. Pengamatan biasanya berupa pengukuran suatu besaran. Kumpulan pengukuran yang diperoleh dari berbagai sumber diolah dan dijadikan suatu modal atau teori tenyang sesuatu gejala alam agar suatu teori dapat berguna. Pada dasarnya teori dan pengalaman 2eksperimen3 saling berkaitan. Keduanya akan salaing membantu dalam penegmbangannya seperti terlihat pada skema berikut Pengamtan dan Pengukuran
Teori Model
Ramalan
Percobaan baru
Balikan
isini kelihatan bahwa pengukuran dan percobaan memegang peranan penting dalam pengambangan ilmu, tetapi sebenarnya tidaklah selalu demikian. Percobaan dapat kita golongkan pada banyak sedikitnya penegtahuan si pengamat sebelumnya. Pengetahuan disini dapat bersifat lengkap dapat juga merupakan suatu gejala baru seperti misalnya suatu gejala yang belum dikenal. alam praktikum fisika dasar percobaan yang dilakukan tidak akan sampai pada pembentukan teori dan model baru. Percobaan yang dijadwalkan hanya akan berkisar pada dua sasarn utama. *. Pengecekan rumus yang sudah terbukti kebenarannya ontoh; "ukum /hm V < R I dengan mengukur V dan I diharapkan dapat diukur dan dibuktikan kembali kebenaran teori tersebut. (. &encari konstanta-konstanta suatu persamaan ontoh; pV < nRT dengan menguku p , V dan T diharapkan konstanta dari gas tersebut dapat ditentukan. isisni untuk mahasiswa tingkat pertama, hasail yang didapat ada baiknya
TATA CARA PRAKTIKUM Tujuan utama percobaan fisika dasar ini adalah pengambilan sejumlah data dari obyek yang diamati dengan menggunakan alat-alat ukur. ata tersebut selanjutnya diolah dan dianalisis untuk memperoleh kesimpulan dari obyek yang diamati. %ntuk mencapai hasil tersebut pada dasarnya harus ditempuh empat langkah; I.
Persiapan praktikum
II. Pengukuran-pengukuran III. $nalisis data I0. Kesimpulan $. Persiapan Praktikum Persiapan praktikum ini diperlukan dengan maksud agar supaya praktikan sebelum melakukan pengukuran, sudah harus mengetahui apa yang mereka harus ukur dan mengapa pengukuran itu harus dilakukan. adi sebelum praktikum, praktikan sudah mempunyai dasar pengetahuan tentang a. Tujuan praktikum b. :esaran-besaran yang harus diukur c. ara dan proses pengukuran asar pengetahuan ini agar saja nanti jangan terjadi bahwa praktikum ini gagal karena suatu besaran tidak terukur atau terjadi kesalahan dalam pengambilan data. :.
Pengukuran- Pengukuran alam melaksanakan pengukuran kita dihadapkan kepada alat-alat ukur. Kita harus tahu tata cara pengukuran dan tanpa pengetahuan kita mustahil akan didapat hasil yang diinginkan. :eberapa hal yang harus diketahui untuk sesuatu alat sebelum digunakan; *.
Pengetahuan menggunakan alat ukur isini pengetahuan bagaimana proses pengukuran alat alat tersebut mutla perlu. Tanpa pengetahuan mengenai proses pengukuran akan dapat menyebabkan bahwa hasil yang akan diukur tidak sesuai dengan sebenarnya dan juga memungkinkan akan
engan pengetahuan akan ketiga hal tersebut diatas diharapkan bahwa pengukuran data dapat dilaksanakan sesuai dengan yang diinginkan, ini akan sangat membantu dalam hal memperkecil ketidakpastian dan dengan sendirinya memperbesar derajat kepercayaan hasil pengukuran tersebut. alam pengukuran sering sekali harus dikoreksi, yang paling sering adalah titik nol alat ukur tersebut. "al lain yang perlu diperhatikan adalah kesalahan paralaks, kami yakin bahwa dengan pengetahuan ini dan ditambah dengan ketelitian kerja tentunya ketidakpastian pengukuran akan sangat kecil.
LAPORAN PERCOBAAN alam melakukan percobaan akhirnya kita akan dapatkan suatu hasil percobaan. Tujuan dari penyusunan laporan adalah untuk mempublikasikan hasil yang diperoleh dari percobaan. &aka persyaratan utama ialah lapoaran tersebut harus jelas; a. $pa maksudnya b. Teori yang mendasarinya c. ara pengukurannya d. Pengolahan datanya dan kesimpulan atau pembahasan yang didapat. Penyajian laporan sebaiknya dengan pengungkapan yang jelas, teratur dan menarik serta jangan terlalu panjang agar laporan tersebut tidak membosankan. $da baiknya panjang laporan disesuaikan dengan isinya, dan sangat tergantung pada penekanan hasil yang ingin disampaikan pada laporan tersebut. Tapi bagaimana bentuknya suatu lapoaran praktikum., sebaiknya mengikuti komponen yang berikut; *. %%! (. T%%$> 5. $!$T $> :$"$> +. T?/1I 4. P1/#?%1 P?1/:$$> 8. $T$ P?>=$&$T$> 7. $>$!I#I# $T$ $> P?&:$"$#$> 9. K?#I&P%!$> $> #$1$> @. $FT$1 P%#T$K$ *). K?#I&P%!$> *. %%! #ebaiknya singkat saja, karena sifatnya hanya semacam identifikasi atau tanda pengenal, sebagai contoh unutk percobaan pengecekan "%K%& /"&, cukup ditulis sebagai "%K%& /"& dan bukan pengecekan "%K%& /"& dengan arus searah, judul yang
+. T?/1I isini hendaknya diberikan uaraian singkat namun jelas tentang teori yang mendasari percobaan. Kejelasan uraiannya akan sangat bertambah bila disertai dengan gambar, rangkaian, skema dan lainnya. Kalau ada beberapa rumus
yang penting hendaknya
diberikan nomor urut. 1umus yang harus dibuktikan dituliskan disini, akalau perlu dengan menyebutkan buku acaranya. #uatau nasehat AKalau instruksi praktikum mengandung penjelasan tentang suatu teori, jangan dikutip mentahmentah sebaiknya disadur dan dilengkapai dengan buku referansi”
4. P1/#?%1 P?1/:$$> !angkah-langkah percobaan ditulis dalam bentuk kalimat yang singkat dan jelas agar mudah dipahami. :ila perlu setiap langkah diberikan nomor urut. 8. $T$ P?>=$&$T$> ata pengamatan disajikan dalam bentuk table-tabel agar mudah dibaca dan jangan lupa menulis satuan dari table yang diamati. 7. $>$!I#I# $T$ $> P?&:$"$#$> Pengolahan data 2perhitungan3 dilakukan dan dilaporkan tanpa langkah perantara. adi sebutan bentuk rumus yang dipakai data yang didapat dan diperhitungkan secara langsung didapatkan hasilnya 2jangan dimasukkan perhitungan numerik yang bertele-tele3. an disusul dengan perhitungan ketidakpastian. 9. K?#I&P%!$> $> #$1$> :erisi kesimpulan hasil percobaan apakah sesuai dengan maksud dan tujuan percobaan tersebut, hasil percobaan yang diperoleh dapat juga dibandingkan dengan teori atau hasil yang diperoleh dengan metode pengukuran yang berbeda. #esekali dirasa perlu 2 dalam hal ini memang diminta3 hasil yang didapat diberi tanggapan, dalam hal ini bicarakanlah secara kritis. &isalnya dapat dikemukakan saran perbaikan percobaan yang baik mengenai metode pengukuran peralatan yang dipakai atau hasil yang didapat. @. $FT$1 P%#T$K$ :erisi daftar referensi yang digunakan untuk percobaan tersebut. isajikan sesuai dengan :ahsa Indonesia yang benar dan tata cara penulisan referensi.
MODUL 01 OSILOSKOP I. Tujuan Percobaan
1. Dapat menggunakan osciloskop dengan baik dan benar sebagai alat untuk pengukuran listrik dan pengamatan bentuk sinyal tegangan. 2. Menentukan frekuensi suatu sumber menggunakan kurva Lissajous. II. Alat dan Bahan
1. Satu set osciloskop probe !1 bua" 2 bua"# 2. $o%er Supply &'(D' !1 bua"# ). *enerator &udio !1 bua"# +. Multimeter analog !1 bua"# ,. -abel peng"ubung ! bua"# . /aterai !2 bua"# III. Teori
Osiloskop adala" sala" satu alat ukur listrik yang penting disamping alat ukur lainnya. idak seperti multimeter yang "anya memberikan pembacaan suatu tegangan. Osciloskop juga memberikan gambar bagaimana tegangan beruba" dalam suatu periode %aktu dan bentuk sinyal tegangan. erdapat dua jenis osiloskop yaitu osiloskop analog dan osiloskop digital. Osiloskop analog menggunakan tabung sinar katoda !Cathode Ray Tube !'## yang sepenu"nya bekerja berdasarkan prinsipprinsip listrik analog. *ambar 1.1 menunjukkan sala" satu bentuk osiloskop analog dan diagram skematiknya.
*ambar yang di"asilkan osciloskop pada layar merupakan "asil kombinasi dari 2 gerakan3 titik ca"aya !spot lig"t# dibuat untuk bergerak dari ara" kiri ke kanan layer secara terus menerus4 dan adanya tegangan input yang melalui test probe menyebabkan titik tersebut bergerak naik turun seperti tampak pada gambar berikut.
5ungsi dari beberapa bagian osciloskop3 •
Input Selector dan Socet berfungsi sebagai c"anel input(masukan dengan probe
pengukur.4 dimana s%itc" ini dapat diatur untuk pili"an masukan &'4 D' atau input tetap pada 0 6 !*D untuk ground# •
!hanel "elector berfungsi untuk menampilkan satu atau dua jejak dengan cara yang
berbeda. •
Kontrol channel #!hanelI dan !hanel II$ berfungsi mengontrol posisi jejak !secara
vertical#4 pergerakan jejak untuk teganga" yang ada dan ara" pergerakan. •
Kontrol trace berfungsi mengotrol ketajaman dan kecera"an gambar.
•
Kontrol Ti%eba"e berfungsi mengontrol laju.rate dimana titik ca"aya bergerak secara
"ori7ontal dan saat pergerakan dimulai. 8ntuk menggunakan osciloskop "al pertama yang dilakukan adala" menentukan 9jejak:
I&. Pro"edur Percobaan A. Men'uur te'an'an aru" "earah #D!$
Dalam percobaan ini kita akan mengukur tegangan dari perangkat batere. ersedia batere tunggal4 dua batere ber"ubungan seri dan dua batere ber"ubungan paralel. 1. Siapkan osiloskop anda se"ingga siap untuk pengukuran tegangan D'. 2. &tur vertikal position tepat di tenga"tenga" skala "ori7ontal. ). 8kurla" batere yang suda" disiapkan. +. 'atat nilai dan bentuk gelombang yang teramati pada layar osiloskop ,. Lakukan juga pengukuran dengan multimeter. B. Men'uur te'an'an aru" bola bali
1. Siapkan osiloskop anda agar siap pakai untuk pengukuran tegangan &'. 2. Siapkan catu daya &' dan amati keluarannya pada osiloskop ). 'atat tegangan maksimum dan periodanya. +. *unakan juga multimeter untuk mengukur tegangan keluarannya. !. Men'uur te'an'an dari pe%ban'it "in(al
1. Siapkan osiloskop anda agar siap pakai untuk pengukuran &' 2. Siapkan pembangkit sinyal dan amati keluarannya pada osiloskop. ). &tur sinyal "ingga diperole" sinyal sinus dengan amplitude 2 6 dengan frekuensi 1 -;7. +. &tur "ingga sinyal terli"at jelas ,. 'atat "asil pengamatan . 8langi untuk amplitude dan frekuensi yang berbeda. D. Menentuan )reuen"i Suatu Su%ber den'an %etode Li""ajou".
1. *unakan sebua" pembangkit sinyal dan sebua" sebua" catu daya &' sebagai input pagi kedua c"annel pada osiloskop 2. &tur sinyal se"ingga diperole" sinyal sinusoidal dengan frekuensi ,0 ;7 dan amplitudo 16.
2. &paka" yang dimaksud kurva lissajous@ ). &paka" artinya V maksimum dan V eekti &I. Tu'a" Ahir
1. /andingkan "asil pengamatan anda dengan per"itungan teori. 2. Lukiskan bentuk gelombang yang anda amati. /agaimanaka" "ubungan antara pengukuran dengan menggunakan osiloskop dan dengan multimeter@ ). Dengan lukisan lissajous4 tentukan frekuensi sumber yang tidak diketa"ui !sumber catu daya &'#
MODUL 0* AMP+,+M+T+, DA- &OLTM+T+, DALAM ,A-KAIA- LIST,IK S+A,A/ #D!$ I. Tujuan
1. Mempelajari rangkaian seri dan paralel 2. Mema"ami penggunaan amperemeter dan voltmeter dalam rangkaian seri dan paralel. ). Mengukur arus dan tegangan listrik pada rangkaian seri dan parallel dari resistor. II. Alat dan Bahan
1. esistor dengan beberapa ukuran !) bua"# 2. &mperemeter !2 bua"# ). 6oltmeter !1 bua"# +. $o%er Supply !1 bua"# ,. -abel /anana A /anana ,0 cm !2 bua"# . -abel /anana A /anana )0 cm ! bua"# >. $apan angkaian !1 bua"# B. Cumper set !1 set# III. Teori
&. angkaian Seri angkaian seri merupakan rangkaian yang disusun pada satu jalur rangkaian listrik. angkaian ini tidak memiliki percabangan.Seperti gambar diba%a" ini.
*ambar 2.1. ;ambatan disusun seri Dari gambar ampak ba"%a tegangan yang diukur berbeda pada setiap "ambatannya. &rtinya jika besar "ambatannya berbeda pada setiap "ambatan maka tegangannyapun ikut berbeda. amun &rus pada rangkaian ini sama pada masing masing setiap "ambatan dikarenakan tidak memiliki percabangan aliran listrik. Maka
*ambar 2.2. ;ambatan disusun paralel $er"atikan ga bar di atas. erli"at ba"%a arus pada ran kaian paralel berbeda pada tiap "ambatan. Seperti prinsip yang tela" dijelaskan ole" -"irc"of yang menyatakan ba"%a umla" arus listrik yang msauk pada suatu titik percabangan akan sama dengan jumla" rus yang keluar melalui titik percabangan.
amun tegangan pada
rangkaian ini sama. Se"ingga persamaannya dapat ditulis sebagai berikut3 V 1 ? V 2 ? V ) ! ? ! 1 ! 2 ! ) Se"ingga 1 R paralel
=
1
+
R1
1
+
R2
1 R3
+ ... +
1 Rn
!2#
'. &mperemeter &mperemeter adala
alat yang digunakan untuk menguk r kuat arus listrik.
&mperemeter dapat dibuat atas susunan mikroamperemeter dan s"unt yang berfungsi untuk deteksi arus p da rangkaian baik arus yang kecil4 sedan kan untuk arus yang besar ditamba"kan dengan "ambatan s"unt. &mperemeter beker a sesuai dengan gaya lorent7 gaya magnetis. &rus yang mengalir pada kumparan
ang selimuti medan
magnet
enggerakkan jarum
akan
menimbulkan gaya lorent7 yang dapat
amperemeter. Sema in besar arus yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya. Demi ian sebaliknya4 ketika kuat arus tidak ada
aka jarum penunjuk
akan dikembalikan ke posisi semula ole" pegas. /esar gaya yang dimaksud sesuai dengan $rinsip gaya Lorent7 " ? #.!.$. -uat arus yang terukur F dapat di"itung dengan rumus 3 Angka yan ditunjuk ! ? x BatasUkur
D. 6oltmeter 6oltmeter adala" suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan listrik. Dengan ditamba" alat multiplier akan dapat meningkatkan kemampuan pengukuran alat voltmeter berkalikali lipat. *aya magnetik akan timbul dari interaksi antar medan magnet dan kuat arus. *aya magnetic tersebut akan mampu membuat jarum alat pengukur voltmeter bergerak saat ada arus listrik. Semakin besar arus listrik yang mengelir maka semakin besar penyimpangan jarum yang terjadi. $rinsip -erja 6oltmeter "ampir sama dengan &mperemeter karena desainnya juga terdiri dari galvanometer dan "ambatan seri atau multiplier. *alvanometer menggunakan prinsip "ukum Lorent74 dimana interaksi antara medan magnet dan kuat arus akan menimbulkan gaya magnetic. *aya magnetik inila" yang menggerakan jarum penunjuk se"ingga menyimpang saat dile%ati ole" arus yang mele%ati kumparan. Makin besar kuat arus akan makin besar penyimpangannya. 8ntuk mengukur tegangan kita "arus menggunakan voltmeter yang dipasang paralel ter"adap komponen yang kita ukur beda potensialnya. Cadi tidak perlu dilakukan pemutusan peng"antar seperti pada amperemeter $ada rangkaian arus seara" pemasangan kutubkutub voltmeter "arus sesuai. -utub positip dengan potensial tinggi dan kutub negatip dengan potensial renda". /iasanya ditandai dengan kabel yang ber%arna "itam dan mera" atau biru. /ila pemasangan terbalik akan terli"at penyimpangan yang ara"nya ke kiri. Sedangkan pada rangkaian arus bolak balik tidak menjadi masala". Setela" voltmeter terpasang dengan benar maka "asil pengukuran "arus memper"atikan bagaimana menuliskan "asil pengukuran yang benar. egangan yang terukur !V # adala"3 V ?
Angka yang ditunjuk skala maksimum
x Batas Ukur
'ara pengukuran menggunakan &mperemeter dan voltmeter dalam rangkaian
I&. Pro"edur Percobaan
Catatan : %erhatikanlah selalu posisi alat ukur di dalam rangkaian. &esalahan dalam menempatkan alat ukur akan mengakibatkan kerusakan pada alat ukur tersebut atau alat ukur tidak bisa berungsi. %erhatikan batas ukur alat yang dipilih jangan sampai kurang dari nilai besaran yang akan diukur. 'tau pilihlah batas ukur yang paling besar terdahulu. 1. angkaian Seri esistor 1. Susun rangkaian seperti gambar 2.+.a 2. 'atat nilai resistor yang digunakan. ). &tur tegangan sumber sebesar volt +. 'atat arus yang terbaca pada amperemeter !&rus total# ,. 8kur tegangan pada setiap esistor R1 dan R2 dan R) . 8langi langka" + dan , untuk tegangan B64 G64 106 dan 126. 2. angkaian $aralel esistor 1. Susun rangkaian seperti gambar 2.+.b 2. 'atat nilai resistor yang digunakan ). &tur tegangan sumber sebesar volt +. 'atat arus yang terbaca pada amperemeter ! 'rus total# ,. 8kur tegangan pada ujungujung resistor !V # . 8kur arus pada setiap esistor R1 dan R2 dan R) >. 8langi langka" + dan , untuk tegangan B64 G64 106 dan 126. ). angkaian -ombinasi esistor 1. Susun rangkaian seperti diba%a" ini
&. Tu'a" Pendahuluan
1. /agaimana cara memasang dan menggunakan ampermeter dan voltmeter pada komponen yang ada dalam rangkaian listrik@ Celaskan dan buat gambar rangkaiannyaH 2. /erdasarkan ja%aban anda pada nomor 14 maka bagaimanaka" "ambatan dalam dari amperemeter dan voltmeter tersebut@ ). Celaskan cara menaikkan batas ukur ampermeter dan voltmeter4 tuliskan rumus beserta gambar rangkaiannya@ +. &paka" rangkaian seri atau paralel yang digunakan untuk instalasi listrik dalam ruma" anda@4 jelaskan kenapa "arus demikian@ &I. Tu'a" Ahir
1. ;itungla" besar masingmasing "ambatan dan juga "ambatan pengganti dengan menggunakan "ukum O"m. 2. ;itungla" besar arus pada rangkaian gambar 2.1.a dan gambar 2.1.b dengan persamaan yang ada. /andingkan "asilnya dengan pengamatan H. ). /uatla" grafik "ubungan antara tegangan dan arus berdasarkan percobaan andaH +. uliskan kesimpulan dan analisa dari percobaan yang anda lakukan H Data Pen'a%atan
1. angkaian Seri -o.
& Su%ber
Aru" #%A$
#&$
I
1
6
2
B6
)
G6
+
106
,
126
Ten'an'an #&$ V ae
V 1
V *
V *
2. angkaian $aralel -o.
& Su%ber
Aru" #%A$
Ten'an'an #&$
). angkaian -ombinasi -o.
& Su%ber #&$
1
6
2
B6
)
G6
+
106
,
126
Aru" #%A$ I
1
Ten'an'an #&$ *
V ab
V bc
MODUL 0 KAPASITAS KAPASITO, I. Tujuan Percobaan
1. Menetukan kapasitas kapasitor yang tidak diketa"ui melalui perbandingan dengan bantuan pembagian tegangan kapasitif. 2. Menentukan kapasitas kapasitor lempeng. II. Alat dan Bahan
1. $enguat electrometer !1 b"# 2. /atang peng"ubung !1 b"# ). $lat besi !2G cm# +. &dapter + mm !1 b"# ,. Spacer !,b"# . -abel mera" 10 cm !1# >. kabel biru 10 cm !1# B. kabel mera" 2, cm !1# G. -abel biru 2, cm !1# 10. kabel "itam ,0 cm !1# 11. -abel biru ,0 cm !1# 12. -abel "itam 1 m !1# 1). -apasitor !) b"# 1+. $o%er Supply +,06 !1b"# 1,. 6olmeter )6 !maI 1006# !1b"#
perbandingan muatan sala" satu konduktor ter"adap beda potensial dari keduanya4 se"ingga dapat dituliskan pada persamaan 13 C =
Q V
!1#
Dengan ' ? -apasitansi kapasitor !5arad# J ? Muatan konduktor !'oulomb# 6 ? beda potensial pada kedua konduktor !6olt# -apasitor dapat disusun secara seri maupun paralel. Cika kapasitor disusun seri maka tegangan untuk masingmasing kapasitor V ? V C1 V C2 4 se"ingga besarnya kapasitansi kapasitor yang disusun seri adala"3 1
=
C
1 C 1
1
+
C 2
!2#
Dan jika kapasitor disusun secara paralel maka tegangan pada masingmasing kapasitor bernilai sama sedangkan muatan total dari kapasitor adala" ? 1 2 4 se"ingga besarnya kapasitansi kapasitor yang disusun paralel adala"3 C ? C1 C2
!)#
$ada percobaan ini kita akan menentukan nilai kapasitansi suatu kapasitor yang tidak diketa"ui menggunakan metode perbandingan tegangan. I&. !ara Kerja
1. Susunla" rangkaian seperti pada gambar 1 !egangan )6 dan 126 dapat diambilkan dari po%er supply +,06#. 2. 8jila" tegangan dengan cara sebagai berikut3 Masukkan plu' c ke dalam "oet a. 'atatla" tegangan pada voltmeter !* 0# dan kemudian masukkan plu' c ke dalam "oet b.
). Percobaan 1. -osongkan kapasitor '1 dengan cara meng"ubungsingkatkan dengan batang peng"ubung dengan soket pada penguat electrometer seperti gambar 1. Lakukan "al yang sama pada '2 dan plug tetap pada posisi bebas. 'atatla" potensial pada voltmeter !* 1#
b. 'ek tegangan * seperti pada percobaan 14 kemudian kosongkan kapasitor lemepeng dan k pasitor 1 n5 dengan meng"ubungsingk tkan dengan batang peng"ubung4 kemudian masukkan kapasitor 1 n5 pada posisi yang suda" ditandai. 'atatla" tegangan * 1. &. Tu'a" Pendahuluan
1. /uktikan persamaan 2 dan ) 2. Mengapa pada seti p percobaan4 kapasitor "arus selalu
ikosongkan dengan
meng"ubung singkat an kedua kakinya ). /agaimana menentuk n besarnya C1 jika diketa"ui C2 4 * 0 4 dan * 1@ &I. Tu'a" Ahir
1. entukan nilai kapasitor yang tidak diketa"ui dan bandin kanla" dengan nilai sebenarnya
MODUL 0 KA,AKT+,ISTIK ,A-KAIA- ,L! I. Tujuan Percobaan
1. Mempelajari pengaru" frekuensi ter"adap impedansi4 reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif. 2. Meng"itung "arga induktansi $. ). Meng"itung "arga kapasitansi C. II. Alat dan Bahan
1. Multimeter analog !2 bua"# 2. -apasitor set !1 bua"# +. esistor set !1 bua"# ,. &ir 'ored Fnductor !) bua"# . 5unction *enerator !1 bua"# III. Teori
Sebua" rangkaian R$C ter"ubung seri seperti gambar berikut3
*ambar +.1. angkaian R$C ter"ubung seri Dari rangkaian pada gambar 1 di atas diperole" persamaan di q V = Ri + L + dt C di q V m sin ωt ? Ri + L + dt C Dengan3 + ? muatan pada kapasitor
!1# !2#
reaktansi kapasitif
3 X C
=
nilai efektif dari arus
3 I eff
=
1 ω C
=
V Ceff Z
V Ceff I eff
!># !B#
Dengan menggunakan persamaan !+# dapat dibuktikan ba"%a beda fasa antara arus dan tegangan dalam induktor4 kapasitor dan resistor berturutturut adala" G0° 4 G0° dan 0°. Cadi fasa tegangan pada R sama dengan fasa arus yang mengalir dalam rangkaian seri R$C. Se"ingga dengan membandingkan fasa tegangan pada kedua ujung rangkaian R$C dan fasa tegangan pada 4 akan dapat diketa"ui beda fasa arus dan tegangan dalam rangkaian seri R$C. Dari gambar +.2. diba%a" ini terli"at 3 1. Dalam induktor4 fase tegangan menda"ului fase arus sebesar G0°. Dalam kapasitor fase tegangan ketinggalan dari arus sebesar G0° 4 Dan dalam resistor fase tegangan sama dengan fase arus. 2. - adala" beda fase antara tegangan dan arus dalam rangkaian R$C. $ada saat resonansi V $ ? V C 4 karena - ? 0°.
*ambar +.2. I&. !ara Kerja
&. Menentukan 4 X$ 4 XC 4 dan R 1. Susun rangkaian seperti gambar ) di ba%a" ini 2. &tur amplitudo gelombang pada "arga tertentu dan jangan diuba" lagi4 atur frekuensinya pada generator nada se"ingga diperole" arus yang cukup besar. 'atat
). Dengan menguba"uba" frekuensi pada generator nada4 tentukan frekuensi resonansi yaitu frekuensi dimana terjadi arus maksimum !li"at pada amperemeter#. +. 8langi langka" ) untuk 2 macam(variasi "arga C. &. Tu'a" Pendahuluan
1. Celaskan apa bedanya tegangan D' dengan &'@ dan bagaimana cara menguba" sumber &' menjadi D' atau sebaliknya dari &' menjadi D'@ 2. Celaskan bagaimana cara meng"asilkan arus dan tengangan &'4 dan bagaimana bentuk grafik dari arus dan tegangan &' tersebut@ ). Celaskan karakteristik dan fungsi dari 3 esistor4 Fnduktor dan -apasitor @ ,. /uktikan ba"%a I eff
=
V eff
2
. &pa yang di maksud dengan 3 eaktansi -apasitif4 eaktansi Fnduktif4 Fmpedansi dan 5rekuensi esonansi @ >. &pa yang terjadi bila pada percobaan rangkaian R$C "arga 3 X$KXC 4 X$XC dan X$? XC 4 jelaskan beserta gambar grafik fasornya@ &I. Tu'a" Ahir
1. ;itungla" R 4 X$ 4 XC 4 dan dari percobaan di atas. /uat tabel per"itungan pergunakan satuan SF H. 2. /uat grafik X$ vs 4 XC vs 4 R vs dan vs H. ). ;itungla" kapasitansi dari kapasitor dengan metode kuadrat terkecil H. +. ;itungla" Fnduktansi dari Fnduktor dengan metode kuadrat terkecil H. ,. /erikan analisa dan kesimpulan dari percobaan yang tela" anda lakukan H.
MODUL 02 3+MBATA- 4/+ATSTO-+ I. Tujuan
1. Mama"ami dasar pengukuran nilai "ambatan dengan metode arus nol !metode Cembatan "eatstone# 2. Menentukan besarnya nilai "ambatan suatu peng"antar II. Alat dan Bahan
1. /angku jembatan %"eatstone !1 bua"# 2. $o%er Supply !1 bua"# ). esistor , att !2 bua"# +. -abel bananabanana ,0 cm !) bua"# ,. -abel bananaalligator ,0 cm !) bua"# . -abel alligatoraligator ,0 cm !2 bua"# >. *alvanometer !1 bua"# B. /angku ;ambatan("eostat ,0 Ω 4 ).) & !1 bua"# G. -a%at peng"antar !1 bua"# 10. /read board !1 bua"# III. Teori
angkaian jembatan "eatstone merupakan suatu rangkaian yang terdiri dari + bua" "ambatan4 sebua" meter nol !galvanometer# yang sensitif dan di"ubungkan pada suatu sumber D'4 seperti tampak pada gambar.
*ambar ,.2. angkaian percobaan L adala" ka%at "omogen4 se"ingga panjang ka%at sebanding dengan nilai "ambatannya. Rs adala" "ambatan standar yang nilainya dapat kita tentukan dengan mengatur variabel yang ada. 8ntuk "arga s tertentu dan dengan mencatat kedudukan kontak geser - yaitu panjang l1 dan l2 4 maka pada saat galvanometer menunjukan "arga nol "ubungan persamaan !1# menjadi 3 R x
=
l1 l2
Rs
!2#
I&. !ara Kerja
1. Susun rangkaian seperti pada gambar ,.2 dengan RI1 sebagai "ambatan yang belum diketa"ui nilainya. 2. &tur bangku "ambatan Rs pada posisi maksimum. ). &tur tegangan catu daya sebesar 2 volt4 kemudian catu daya di"idupkan. +. *eserkan kontak geser & pada ka%at 'C sampai galvanometer menunjukkan nilai nol. ,. Setela" seimbang4 catat nilai R s4 $1 dan $2 lengkap dengan ketelitiannya. . Matikan catu daya. >. Lepaskan ka%at kontak geser pada ka%at. B. 8langi langka" ) s(d > sebanyak , kaliH G. *anti "ambatan R/1 dengan "ambatan R/2 dan ulangi langka" ) s(d B di atas. 10. *anti "ambatan R/2 dengan rangkaian seri R/1 dan R/2 dan ulangi langka" ) s(d B di atas 11. *anti "ambatan seri R/1 dan R/2 dengan rangkaian seri R/1 dan R/2 dan ulangi langka" ) s(d B di atas
+. ;itungla" nilai "ambatan paralel R/1 dan R/2 dengan ketelitiannya dan bandingkan dengan teori. ,. /erikan kesimpulan anda.
MODUL 05 L+-SA I. Tujuan Percobaan
1. Menentukan jarak fokus dari lensa cembung4 cekung dan lensa gabungan 2. Mempelajari lensa gabungan II. Alat dan Bahan
1. /angku optik. !1 bua"# 2. Sumber ca"aya !1 bua"# ). $o%er supply !1 bua"# +. Lensa positif dan negatif !masingmasing 2 bua"# ,. Layar.!1 bua"# . Meteran !1 bua"# III. Teori
&. Lensa Seder"ana Lensa adala" sistem optik yang dibatasi ole" dua atau lebi" permukaan pembias yang mempunyai sumbu persekutuan. $ermukaan pembias dapat berupa permukaan cekung atau cembung. &da dua macam lensa tipis yaitu lensa cembung(lensa positif(lensa konvergen dan lensa cekung(lensa negatip(lensa divergen. /entukbentuk lensa tipis dapat digambarkan sebagai berikut3
*ambar .1. bentukbentuk lensa cembung dan lensa cekung Dalam sistem lensa dikenal sumbu utama optik4 pusat optik4 titik fokus dan panjang fokus !f# dan bidang fokus. Suatu lensa tipis mempunyai dua titik fokus yang
1
=
f
1
(n − 1)
+
R1
1
R2
!2#
disini 1 dan 2 masingmasing merupakan jarijari permukaan lensapertama dan kedua dan n merupakan indeks bias ba"an lensa. $embesaran lensa m didefinisikan sebagai perbandingan antara tinggi bayangan y0 dengan tinggi benda sebenarnya y. y ’ m ? y
!)#
/. Lensa *abungan Lensa gabungan adala" susunan lensa seder"ana dengan sumbusumbu utama saling ber"impit .$ada gambar 2 terlukis susunan lensa gabungan yang terdiri dari dua lensa tipis. 8ntuk "arga syang ter"ingga letak bayangan yang terjadi setela"ca"aya melalui lensa ditentukan dengan rumus 3 $ada lensa pertama 3 1
+
s1
1
=
s1 ’
1 f 1
!+#
Dan pada lensa kedua3 1
+
s2
1
=
s2 ’
1 f 2
!,#
indeks 1 dan 2 masingmasing menunjukan lensa 1 dan 2. Carak fokus lensa gabungan dua lensa yang berjarak d 3 1 f
=
1 f 1
+
1 f 2
−
d f 1 ⋅ f 2
!#
I&. !ara Kerja A. Menentuan jara 6ou" len"a po"iti6
1. Susunla" alat seperti pada gambar .2H 2. &tur jarak benda ke layar K 1 meter ). 8kur dan catat jarak benda ke layar !L# +. *esergeserkan lensa "ingga diperole" bayangan yang jelas pada layar.
*ambar .2. B. Menentuan jara 6ou" len"a ne'ati6 den'an len"a 'abun'an
1. Susunla" alatalat seperti gambar .). lensa pertama negatif dan lensa kedua positifH 2. Letakkan benda pada jarak 10 cm ter"adap lensa pertama dan atur jarak antara kedua lensa !d# ? 10 cmH ). &tur posisi layar se"ingga bayangan tertangkap dengan jelas dan catat jaraknya ter"adap lensa keduaH +. Lakukan langka" 2 dan ) untuk jarak benda 3 1,4 2042, dan )0 cm. Carak kedua lensa tetapH ,. 8langi langka" 2 4 ) dan + untuk d ? 1, cmH
*ambar .). !. Menentuan inde" bia" bahan len"a
1. 8kur jarijari kelengkungan setiap permukaan lensa positif dan negatif. 2. 'ari indeks bias dengan memakai rumus !2#. &. Tu'a" Pendahuluan
1. 8ntuk masingmasing lensa4 lukiskan jalan ca"aya dari sebua" benda di depan lensaH
&I. Tu'a" Ahir
1. /uat grafik antara sster"adap s sdan "itung jarak fokus dan kuat lensa H 2. ;itung jarak fokus lensa negatif serta kuat lensanyaH ). ;itung indeks bias masingmasing lensa H
MODUL 07 LAS+, DA- DI),AKSI I. Tujuan Percobaan
1. Mema"ami perbedaan antara laser dan ca"aya biasa 2. Mema"ami prinsip dasar difraksi ole" kisi ). Menetukan panjang gelombang sinar laser +. Menentukan jarak antara cela" dari kisi difraksi yang belum diketa"ui besarnya. II. Alat dan Bahan
1. Sumber Laser !1 bua"# 2. -isi !1 bua"# ). Layar !1 bua"# +. egatif film !klise# yang terbakar !ba"an untuk membuat kisi# dipersiapkan ma"asis%a. ,. oll meter !1 bua"# . Statif !1 bua"# >. /usur derajat !1 bua"# III. Teori
Laser adala" gelombang elektromagnetik yang memiliki intensitas sangat kuat dan mempunyai sifat k"usus yaitu4 1. erkolimasi yang artinya intensitas sinar laser tidak banyak berkurang meskipun jarak yang ditempu" cukup jau"4 2. -o"eren dan monokromatik berarti mempunyai panjang gelombang yang sama. Laser di"asilkan dari sinar yang dikuatkan akibat adanya stimulasi dari emisi radiasi foton. Difraksi merupakan peristi%a pelengkungan ca"aya akibat melalui cela" yang sempit4 gangguan("alangan atau medium yang berbeda. Cika lebar cela" sempit proporsional dengan panjang gelombang sinar datang maka akan terbentuk pola gelap terang yang ditangkap pada layar. $ada praktikum ini akan diba"as difraksi pada cela" banyak !kisi#. $ersamaan umum difraksi pada cela" banyak adala"3 mλ ? d sin θ
*ambar >.1. Mekanisme difraksi pada kisi I&. !ara Kerja
Catatan: *ntuk keselamatan, meskipun laser ini berenergi rendah dan tidak merusak pakaian atau kulit, tidak boleh dilihat seara langsung atau dari pantulannya oleh ermin1permukaan mengkilat karena dapat merusak kornea mata. 2agalah sinar laser anda tidak mengenai mata teman anda A. Percobaan Menentuan Panjan' elo%ban' Sinar La"er
1. Letakkan sumber laser pada meja4 tepat mendatar dan tegak lurus pada layar atau tembok. 2. Letakkan kisi difraksi !dengan jarak antara cela" yang tela" diketa"ui# di depan lubang tempat sinar laser keluar4 se"ingga pada difraksi terletak tepat "ori7ontal apda layar. ). 8kurla" jarak antara kisi difraksi dengan laser. +. 8kurla" jarak tiap pola difraksi yang terjadi !terang ke n# ke pola difraksi pusat. B. Menentuan 3ara Antara Ki"i Di6ra"i
