LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR MODUL 6 – 6 – Pengukuran Pengukuran Tegangan, Arus, dan Hambatan Listrik
Nama : Anastasia Virginia NIM : 1401010030 Kawan Kerja :
1. Amelia Adinda 2. Angelina Rianti
Program Studi : Nutrition and Food Technology Tanggal Praktek : 21 Oktober 2014
Surya University 2014
I.
TUJUAN PRAKTIKUM 1. Mencari tegangan pada arus DC 2. Mencari arus listrik pada arus DC 3. Mengukur hambatan resistor 4. Mengukur hambatan sebuah filament tungsten / lampu 5. Mencari karakteristik diode 6. Mencari tegangan pada arus AC 7. Mencari tegangan pada arus AC dan DC saat hambatan restistor diubah - ubah
II.
ALAT – BAHAN & PRINSIP PENGUKURAN 1. Alat – bahan
Catu daya
Resistor
Lampu – lampu
Dioda
Multimeter analog
Pencapit buaya
Kabel penghubung
2. Prinsip Pengukuran Arus listrik AC atau alternating current , merupakan listrik yang besarnya dan arah arusnya selalu berubah-ubah dan bolak-balik. Arus listrik AC akan membentuk suatu gelombang yang dinamakan dengan gelombang sinus atau lebih lengkapnya sinusoida. Listrik arus bolak-balik dihasilkan oleh sumber pembangkit tegangan listrik yang terdapat pada pusat-pusat pembangkit tenaga listrik. Contoh pemanfaatan energi listrik AC adalah: mesin cuci, lampu, pendingin ruangan, kompor listrik, dan lain lain. Arus listrik DC atau direct current merupakan arus listrik searah. Pada awalnya aliran arus pada listrik DC dikatakan mengalir dari ujung positif menuju ujung negatif. Namun semakin lama, pengamatan-pengamatan yang dilakukan oleh para ahli menunjukkan bahwa pada arus searah merupakan arus yang alirannya dari
negatif (elektron) menuju kutub positif. Aliran-aliran ini menyebabkan timbulnya lubang-lubang bermuatan positif yang terlihat mengalir dari positif ke negatif. Listrik DC biasanya digunakan untuk perangkat elektronika seperti baterai, accu, laptop, tv, dan lain lain. Untuk mengukur arus, tegangan, hambatan yang terdapat pada aliran arus AC dan DC dapat digunakan multimeter analog. Disebut multimeter karena dapat mengukur hambatan, tegangan, dan arus dalam satu alat yang sama dan hanya mengubah jarum pemutar yang ada pada multimeter sesuai dengan kebutuhan. Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar 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 V adalah tegangan listrik (Volt), I adalah arus listrik (Ampere), dan R adalah hambatan listrik (ohm). Lalu dioda adalah komponen aktif yang memiliki dua kutub dan bersifat semikonduktor. Dioda juga bisa dialiri arus listrik ke satu arah dan menghambat arus dari arah sebaliknya. Dioda sebenarnya tidak memiliki karakter yang sempurna, melainkan memiliki karakter yang berhubungan dengan arus dan tegangan komplek yang tidak linier dan seringkali tergantung pada teknologi yang digunakan serta parameter penggunaannya. 3. Cara Kerja
Percobaan 1
-
Merangkai alat sesuai dengan gambar
-
Menggunakan hambatan sebesar 50 ohm dan tegangan sebesar 2, 4, 6, 8, 10 volt.
-
Set multi meter ke arah VDC lalu hitung tegangan yang tercatat dengan rumus
-
Menghitung tegangan 2 kali dengan menggunakan skala yang berbeda
-
Mengulangi percobaan dengan menggunakan hambatan 500 ohm
Percobaan 2
-
Merangkai alat sesuai dengan gambar
-
Menggunakan hambatan sebesar 50 ohm dan tegangan sebesar 2, 4, 6, 8, 10 volt.
-
Menghitung arus yang tercatat pada multimeter dengan rumus
-
Mengulangi percobaan dengan menggunakan hambatan 500 ohm.
Percobaan 3
-
Menghubungkan hambatan sebesar 50 ohm dengan multimeter
-
Memastikan skala berada pada angka 0 sebelum memulai pngukuran
-
Menghitung besar hambatan yang tertera pada multimeter dengan rumus Angka jarum x skala
-
Melakukan 3x perhitungan dengan skala yang berbeda
-
Mengulangi percobaan menggunakan hambatan sebesar 500 ohm
Percobaan 4
-
Merangkai alat sesuai dengan gambar
-
Menggunakan tegangan sebesar 4, 6, 8, 10, 12 volt.
-
Menghitung V1 (sebelum resistor) dan V2 (sesudah resistor) dengan multimeter dengan rumus
-
Menghitung juga arusnya dengan rumus R total adalah 100 ohm
Percobaan 5
-
Menyiapkan multimeter analog, catu daya, lampu, konektor, jepit buaya, dan resistor (50 Ω)
-
Menghubungkan catu daya ke listrik
-
Menyusun rangkaian seperti pada percobaan penguuran hambatan pada lampu
-
Menghubungkan dioda (warna gelap ke terang / positif) ke capit buaya dan menyambungkan konektor ke resistor
-
Mencatat nilai tegangan yang terukur
-
Menukur posisi dioda menjadi posisi terbalik
-
Mencatat kembali nilai tegangan yang terukur
Percobaan 6
-
Merangkai alat sesuai dengan gambar
-
Menggunakan hambatan sebesar 50 ohm dan tegangan sebesar 2, 4, 6, 8, 10 volt.
-
Set multi meter ke arah VAC lalu hitung tegangan yang tercatat dengan rumus
-
Menghitung tegangan 2 kali dengan menggunakan skala yang berbeda
-
Mengulangi percobaan dengan menggunakan hambatan 500 ohm.
Percobaan 7
-
Menyiapkan multimeter analog, catu daya, dan resistor (50 Ω dan 500 Ω)
-
Menyambungkan kutub positif catu daya DC ke kutub positif resistor 50 Ω dan kutub negatif catu daya DC ke kutub negatif resistor 500 Ω
-
Menghubungkan kutub positf dan negatif multimeter ke kutub positif dan negatif resistor tersebut.
-
Menyalakan catu daya dengan kondisi DC dan pilih tegangan dengan range 2, 4,6, 8, dan 10 V pada catu daya yang akan diukur di multimeter.
-
Mengarahkan multimeter dalam DCV
-
Memilih skala yang akan digunakan
-
Mencatat nilai tegangan yang terukur
-
Melakukan hal yang sama pada arus listrik AC
4. Data Pengukuran
Percobaan 1 R 50 ohm
No 1
Vps 2
Vp1 2
Vp2 2
R 500 ohm Vp1 2
Vp2 2
2 3 4 5
4 6 8 10
No
2 4 6 8 10
No 1 2
No 1 2 3 4 5
No 1 2 3 4 5
R 50 ohm Ip1 (A) 0.04 0.075 0.1125 0.15 0.185
R 500 ohm Ip1 0.005 0.01 0.02 0.0225 0.025
Rp1 50 500
Rp2 50 500
Rp3 50 500
V2 0.185 0.35 0.6 1.05 1.7
I 0.03815 0.0565 0.074 0.0895 0.113
V2 0.6 0.65 0.7 0.7 0.725
I 0.068 0.107 0.146 0.206 0.2455
Percobaan 4
Vps 4 6 8 10 12
4 6 8 10
Percobaan 3
R (Ω) 50 500
4 6 8 10
Percobaan 2
Vps
1 2 3 4 5
4 6 8 10
V1 4 6 8 10 13
Percobaan 5
Vps 4 6 8 10 12
V1 4 6 8 11 13
4 6 8 10
No 1 2 3 4 5
Vps 4 6 8 10 12
No
Vps
1 2 3 4 5
2 4 6 8 10
V1 4 6 8 10 12
V2 4 6 8 10 11.5
I 0 0 0 0 0.01
Percobaan 6 R 50 ohm Vp1 Vp2 2 5 4 5 6 10 8 10 10 15
R 500 ohm Vp1 Vp2 2 5 4 5 6 10 8 10 10 15
Percobaan 7
No 1 2 3 4 5
Vps 2 4 6 8 10
Vdc 2 4 6 8 10
Vac 2 4 6 8 10
log Vdc log Vac 0.30103 0.30103 0.60206 0.60206 0.778151 0.778151 0.90309 0.90309 1 1
No 1 2 3 4 5
Vps 4 6 8 10 12
Vdc' 0.4 0.6 0.9 1.2 1.3
Vac' 0.2 0.4 0.6 0.9 1.1
log Vdc' -0.39794 -0.22185 -0.04576 0.079181 0.113943
log Vac' -0.69897 -0.39794 -0.22185 -0.04576 0.041393
5. Analisa Data Pada percobaan 1 yaitu mencari tegangan pada arus DC, Vp1 menggunakan skala 10 dan Vp2 menggunakan skala 50 pada multimeter analog. Dapat dilihat bahwa Vp1 dan Vp2 sama dengan Vps, yang membuktikan bahwa multimeter analog memang dapat digunakan untuk mengukur tegangan listrik. Dan dari
percobaan ini menurut pengamat skala 10 lebih mudah digunakan dibandingkan dengan skala 50 karena skala 10 lebih mudah dibaca). Pada percobaan 2 dapat diperoleh grafik sebagai berikut:
Chart Title 12 10
y = 54.784x - 0.1632
8 6 4 2 0 0
0.05
0.1
0.15
0.2
Dapat dilihat pada grafik pengukuran arus listrik DC yang menggunakan R 50Ω bahwa gradien yang dihasilkan adalah sebesar 54,784. Gradien tersebut berbeda dengan R asli yang digunakan (50Ω). Hal ini bisa disebabkan karena ketidaktelitian pengamat pada saat membaca multimeter analog.
Dapat dilihat pada grafik pengukuran arus listrik DC yang menggunakan R 500Ω bahwa gradien yang dihasilkan adalah sebesar 355,93. Gradien tersebut berbeda cukup jauh dengan R asli yang digunakan (500Ω). Hal ini bisa disebabkan karena ketidaktelitian pengamat pada saat membaca multimeter analog.
Pada percobaan 3, Rp1 menggunakan skala 1, Rp2 menggunakan skala 10, dan Rp3 menggunakan skala 100. Dilihat pada tabel bahwa hasil yang didapatkan akurat dan sama, namun menurut pengamat skala yang paling mudah digunakan adalah 10 karena paling mudah dibaca. Pada percobaan 4, pengamat menghitung I dengan rumus
. R yang
digunakan adalah 100Ω. Hasil R pada multimeter analog adalah 11Ω. Grafik yang terbentuk antara V2 dengan I yaitu :
Chart Title 1.8 1.6
y = 20.559x - 0.7491
1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
Dilihat dari grafik percobaan hambatan lampu antara V2 dengan I, R yang didapatkan adalah sebesar 20,559. R yang didapat tersebut berbeda dengan R yang didapatkan dari multimeter analog. Hal ini dapat disebabkan oleh ketidaktelitian pengamat pada saat membaca skala multimeter analog. Pada percobaan 5, pengamat menghitung I dengan rumus
digunakan adalah 50Ω. Grafik yang terbentuk antara V2 dengan I yaitu :
. R yang
Dilihat dari grafik percobaan karakteristik dioda bahwa R adalah sebesar 0,6411. R yang didapatkan kecil sehingga berarti konduktor dan diodanya meneruskan listrik. Dengan dioda yang terbalik, pengamat kembali menghitung I. Lalu grafik yang didapat antara V2 dengan I yaitu :
Dilihat dari grafik percobaan karakteristik dioda bahwa R adalah 450. R yang didapatkan besar sehingga isolator dan dioda memblok. Pada percobaan 6 yaitu mencari tegangan pada arus AC, Vp1 menggunakan skala 10 dan Vp2 menggunakan skala 50 pada multimeter analog. Dapat dilihat bahwa Vp1 dan Vp2 sama dengan Vps. Menurut pengamat skala 10 lebih mudah digunakan dibandingkan dengan skala 50 karena skala 10 lebih mudah dibaca). Pada percobaan 7 diperoleh grafik log VDC dan VAC yaitu:
Dapat dilihat bahwa hasil log VDC dan log VAC memiliki nilai yang sama.
Dapat dilihat bahwa hasil log VDC’ dan VAC’ tidak memiliki nilai yang sama karena sifat dari VDC dan VAC tidaklah sama.
6. Kesimpulan -
Multimeter memang akurat dalam mengukur tegangan, hambatan, dan arus listrik baik itu arus AC maupun DC
-
Hukum ohm terbukti adanya
7. Saran Pada saat percobaan sebaiknya pengamat lebih teliti dalam membaca skala multimeter analog agar tidak terjadi kesalahan relatif yang b esar.
8. Referensi -
Modul 6 Praktikum Fisika Dasar
-
http://www.miung.com/2013/05/pengertian-arus-listrik-ac-dan-dc.html
-
http://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_Ohm
-
http://id.wikipedia.org/wiki/Diode
