BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Tujuan Tujuan Percobaan Percobaan
a. Meng Menguk ukur ur tegan teganga gan n out outpu putt
U2
dari pembagi tegangan yang terdiri dari
sepuluhresistor dengan nilai yang sama untuk semua rasio pembagian d menggunakan : - DVM (digital voltmeter) - Voltmeter PMMC (pada jangkauan pengukuran pengukuran 12 V) b. b. Memb Membua uatt plot plot kur kurva va ant antar araa
U2/U1
terhadap d dalam grafikyang sama dan
menjelaskan perbedaan. U1 pada posisi 10 V. c. Menghitung Menghitung resistansi resistansi outpu outputt pembagi pembagi RD dari dari nilai nilai terukur terukur untuk untuk suatu suatu rasio pembagi d yang di berikan. Misalkan resistansi input DVM tak terhingga. d. Menghitung Menghitung ketidakpast ketidakpastian ian penguku pengukuran ran yang yang di perting pertinggi gi dari tipe B (faktor cakupan kr = 2) dari resistansi output pembagi terhitung dengan memisalkan bahwa toleransi resistansi input voltmeter PMMC kurang dari 0,2 %. 1.2 Alat-Alat yang Digunakan
1. V
: - Voltmeter PMMC, AC : … jangkauan tegangan : …
2. DV : - Voltmeter digital, model : … Akurasi : … 3. UI
: -Catu daya DC, model : …
1.3 Teori Dasar
Rangkaian Rangkaia n Pembagi Arus dan Teganga Tegangan n Hukum Ohm menyatakan bahwa besarnya tegangan pada suatu cabang (V) yang yang mengan mengandun dung g resist resistor or (R) yang yang dialir dialirii arus arus sebesa sebesarr (I) adalah adalah sama sama
1
dengan hasil resistansi dengan arus yang mengalir pada cara tersebut. Jika ditulis dalam bentuk persamaan adalah sebagai berikut : V = I.R. Sedangkan hukum Kirchoff arus mengatakan bahwa jumlah arus yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik percabangan tersebut. Jika ditulis dalam bentuk perumusan adalah sebagai berikut : ∑ I
masuk +
∑ I
keluar =
0. Hukum Kirchoff tegangan mempunyai
pernyataan yang hampir sama dengan hukum Kirchoff arus tetapi juga merupakan pengembangan dari hukum Ohm, yang bahwa jumlah tegangan (baik yang berupa sumber tegangan maupun tegangan yang ada pada komponen) pada suatu loop (jaringan tertutup) sama dengan nol. Hal ini dapat dinyatakan dengan persamaan matematis sebagai berikut : ∑
V +
∑ I.R = 0.
Berdasarkan hukum Ohm dan hukum Kirchoff, maka kita dapat mengetahui dan menyelidiki adanya arus maupun tegangan dalam suatu rangkaian dengan beberapa tahanan. Pada analisa disini dipakai rangkaian R yang linier, meskipun sebenarnya hal tersebut berlaku juga pada sumber bolak-balik Dari gambar 1.1. tiga buah tahanan R1, R2 dan R3 dihubungkan secara seri, didapat rumus sebagai berikut :
2
1. PEMBAGI TEGANGAN
Dengan mengkombinasikan tahanan-tahanan dan sumber-sumber, maka dapat mempercepat proses kerja dalam menganalisis sebuah rangkaian. Jalan yang digunakan
adalah “pembagian tegangan dan arus”. Pembagian tegangan
digunakan untuk menyatakan tegangan yang melintasi salah satu di antara dua tahanan seri atau lebih. Tegangan yang melintasi tersebut dapat dilihat pada gambar berikut : + V
i
1
-
+ R
+ 1
V
R
2
V
2
-
Gambar 1.2.1 Pembagi Tegangan
Dari gambar di atas, tegangan pada R 2 dapat dinyatakan dengan :
V 2
=
R2 R1
+ R2
V s
Begitu juga untuk tegangan pada R 1 :
V 1
=
R1 R1
+ R2
V 2
.
Jika rangkaian terdiri lebih dari 2 tahanan, dapat ditulis sebuah persamaan umumnya :
V 1
=
R1 R1
+ R2 + R3 + ... + Rn
3
V s
Persamaan di atas, dapat dinyatakan bahwa tegangan yang timbul melintasi salah satu tahanan seri adalah tegangan total dikalikan dengan rasio dari tahanan dengan tahanan total. 2. PEMBAGI ARUS
Pembagian arus digunakan untuk menyatakan arus yang melintasi salah satu di antara dua konduktansi yang disusun secara parallel, maka arus yang mengalir pada G2 dapat dinyatakan dengan :
I 2 =
G2 G1 + G2
I s =
R1 R1 + R2
I x
Jadi, arus yang mengalir melintasi salah satu di antara konduktansi paralel tersebut adalah arus total dikalikan perbandingan dari konduktansinya dengan konduktansi total. Jika rangkaian terdiri lebih dari 2 konduktansi atau lebih yang disusun secara paralel, maka bagi N konduktansi paralel di dapat persamaan :
I 1
=
G1 G2
+
G3
+
G4
+ ... +
Gn
I s
Jika G1 diganti dengan 1/R 1, maka persamaannya menjadi : 1 I 1
=
R1 1 R2
1 +
R3
1 +
R4
+ ... +
1
I s
Rn
Input pada rangkaian pembagi tegangan adalah Vin, Vin akan mengalirkan arus i melewati dua buah resistor yang dihubungkan seri. Karena dihubungkan seri maka arus yang mengalir melewati kedua resistor tersebut sama.
4
Nilai resistansi total dari kedua resistor adalah R1+R2. Sedangkan tegangan yang melewati keduanya adalah Vin. Dengan menggunakan hukum ohm, kita dapat menghitung besarnya arus, yaitu:
Dengan menggunakan hukum ohm lagi, tegangan yang melewati R2 dapat kita hitung yaitu:
Nah, itu adalah persamaan untuk mencari Vout dari rangkaian pembagi tegangan. Dengan menentukan nilai dari resistor R1 dan R2 kita bisa mendapatkan tegangan sesuai dengan yang kita inginkan dari 0V sampai Vin.
Hukum Ohm menyatakan bahwa besarnya tegangan pada suatu cabang (V) yang mengandung resistor (R) yang dialiri arus sebesar (I) adalah sama dengan hasil resistansi dengan arus yang mengalir pada cara tersebut. Jika ditulis dalam bentuk persamaan adalah sebagai berikut : V = I.R. Sedangkan hukum Kirchoff arus mengatakan bahwa jumlah arus yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik percabangan tersebut. Jika ditulis dalam bentuk perumusan adalah sebagai berikut : ∑ I masuk + ∑ I keluar = 0. Hukum Kirchoff tegangan mempunyai 5
pernyataan yang hampir sama dengan hukum Kirchoff arus tetapi juga merupakan pengembangan dari hukum Ohm, yang bahwa jumlah tegangan ( baik yang berupa sumber tegangan maupun tegangan yang ada pada komponen) pada suatu loop (jaringan tertutup) sama dengan nol. Hal ini dapat dinyatakan dengan persamaan matematis sebagai berikut : ∑
V +
∑ I.R = 0.
Berdasarkan hukum Ohm dan hukum Kirchoff, maka kita dapat mengetahui dan menyelidiki adanya arus maupun tegangan dalam suatu rangkaian dengan beberapa tahanan. Pada analisa disini dipakai rangkaian R yang linier, meskipun sebenarnya hal tersebut berlaku juga pada sumber bolak-balik Dari gambar 1.1. tiga buah tahanan R1, R2 dan R3 dihubungkan secara seri, didapat rumus sebagai berikut :
1.4 Prosedur Percobaan
A. Mengukur tegangan output U 2 pada rangkaian pembagi tegangan 1. Atur InPut U1 sebesar 10 V dari catu daya yang telah tersedia 2. Gunakan Voltmeter DV untuk mengukur U 2 Dari titik pengukuran 0&1 – 0&10 yang tertera pada kit praktikum, kabel negative 6
hubungkan pada angka 0 sedangkan kabel positif hubungkan pada angka selain nol tergantung dari titik pengukuran yang diinginkan. Catat hasil yang tertera pada table 1. 3. Lakukan hal yang sama pada voltmeter PMMC. B. Menentukan R D & ΔUmet 1. Tulis data type alat ukur voltmeter yang dipakai baik pada volt meter DV maupun PMMC pada table 2. 2. Tanyakan pada asleb anda, titik pengukuran yang mana yang akan diukur,
Kemudian ukur R1 dan R2. R1 yaitu R yang terdapat dari
polaritas negative hingga titik pengukuran yang di ukur, sedangkan R2 yaitu R yang terdapat dari polaritas positif hingga titik pengukuran yang diukur. Catat hasil R1 dan R2 yang terukur dengan menggunakan Volmeter.
7
