Laman

Minggu, 20 Mei 2012

laporan hukum ohm.. (belajar fisika)

BAB 1
PENDAHULUAN
1.      LATAR BELAKANG
              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. Untuk menemukan arti dari ketetapan dari persamaan dalam rangkaian, 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 dikenali secara internasional. Perlunya pratikum hukum Ohm yaitu dapat mengetahui hubungan tegangan dan kuat arus serta dapat digunakan untuk menentukan suatu hambatan beban listrik tanpa menggunakan Ohmmeter.
2.      Rumusan Masalah
a.       Bagaimana hubungan antara beda potensial dan kuat arus?

3.      Tujuan
            Mempelajari hubungan antara tegangan dan kuat arus yang mengalir dalam sebuah rangkaian.

4.      Definisi Istilah
a.       Arus listrik            : banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu
b.      Tegangan listrik : perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dinyatakan dalam satuan volt.           
c.       Hambatan listrik : perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik dengan arus listrik yang melewatinya.
d.      Ohmmeter : alat yang digunakan untuk mengukur hambatan beban listrik

5.      Hipotesis
            Besarnya arus listrik yang mengalir sebanding dengan besarnya beda potensial (Tegangan) serta Perbandingan antara tegangan dengan kuat arus merupakan suatu bilangan konstan yang disebut hambatan listrik.

6.      Tinjauan Pustaka
            Hukum ohm berbunyi sebagai berikut: besarnya kuat arus yang timbul pada suatu pengantar berbanding lurus dengan beda potensial atau tegangan antara kedua ujung pengantar tersebut
            Hukum ohm menggambarkan bagaimana arus, tegangan, dan tahanan berhubungan.  George ohm menentukan secara eksperimental bahwa jika tegangan yang melewati sebuah tahanan bertambah nilainya maka arusnya juga akan bertambah nilainya. Begitu juga sebaliknya. Hukum ohm dapat dituliskan dalam rumus sebagai berikut
V=IR
V= tegangan
R= tahanan
I= kuat arus
            Hukum ohm juga menyatakan bahwa pada tegangan yang konstan, jika nilai tahanan di perkecil maka akan diperoleh arus yang lebih kuat. Begitu juga sebaliknya dan dapat ditulis sebagai berikut.
I= V/R
            Hukum ohm dapat diterapkan dalam rangkaian tahana seri. Yang di maksud dengan rangkaian tahanan seri adalah tahanan di hubungkan ujung tahanan yang ada pada rangkaian ke ujung atau dalam suatu rantai. Untuk mencari arus yang mengalir pada rangkaian seri dengan tahanan lebih dar satu, diperlukan jumalah total nilai tahanan tahanan tersebut. Hal ini dapat di mengerti karena setiap tahanan yang ada pada rangkaian seri akan memberikan hambatan bagi arus untuk mengalir (rusdianto,1999:19).
            Resistor merupakan elemen pasif  yang paling sederhana. Kita akan memulai bahasan kita dengan memperhatikan hasil kerja fisikawan jerman, georg simon ohm, yang pada tahun 1827 mempublikasikan sebuah pamflet yang memaparkan hasil-hasil dari usahanya mengukur arus dan tegangan serta hubungan matematika di antara keduanya. Salah satu hasil  yang diperoleh adalah pernyatan tentang relasi fundamental yang saat ini kita sebut sebagai hukum ohm. Meskipun hal ini telah ditemukan 46  tahun sebelumnya di inggris oleh henry cavendish. Pamflet yang dipublikasikan oleh georg simon ohm banyak menerima kritik yang tak pantas dan menjadi bahan tawaan selama beberapa tahun setelah di publikasi pertamanya akhirnya karya itu diterima beberapa tahun setelahnya.  
            Hukum ohm menyatakan bahwa tegangan pada terminal-terminal material penghantar berbanding lurus terhadap arus yang mengalir melalui material ini, secara matematika hal ini dirumuskan sebagai,
V = i R
Dimana konstan proporsionalitas atau kesebandinagn R disebut resistansi. Satuan untuk resistansi adalah ohm, dan bisa disingkat dengan huruf besar omega, Ω (durbin, 2005:22).
            Elektron –elektron bebas bergerak dalam suatu medan listrik yang memperagakan periode yang sama sebagai lettice-nya. Selama gerakan gerakan mereka, elektron-elektron bebas ini sering sekali disebarkan oleh medan. Uraian yang sesuai untu gerakan elektron jenis ini harus menggunakan metode mekanika kuantum. Disini uraian yang termasuk sederhana sudah mencukupi. Ketika tidak terdapat medan listrik eksternal, elekton-elektron tersebut bergerak kesegala arah dantidak ada transportasi muatan netto atau arus listrik. Tetapi jika digunakan sebuah medan listrik eksternal, terjadi aliran gerakan dari gerakan-gerakan elektron sembarang sehingga terjadi arus listrik. Tampaknya alamiah untuk menganggap kekuatan dari arus tersebut sesuai dengan medan listrik.
            Untuk membuktikan hubungan ini, kita meninjau hasil-hasil percobaan  yang telah dilakukan. Salah satu hukum fisika yang mungkin paling dikenal oleh para mahasiswa adalah hukum ohm, yang menyatakan bahwa untuk suatu konduktor logam pada suhu konstan, perbandingan antara perbedaan antara perbedaan potensial ∆V antara dua titik dari konduktor dengan arus listrik I yang melaui konduktor tersebut adalah konstan. Konstan ini disebut tahanan listrik R dari konduktor antara dua titik. Jadi hukum ohm bisa dinyatakan sebagai:
∆V  = R  atau  I = ∆V
I                            R

Dari persamaan kelihatan bahwa R dinyatakan dalam satuan SI sebagai volt ampere atau m2 kg s-1 C-2 , dan disebut ohm (Ω). Jadi satu ohm adalah tahanan suatu konduktor yang dilewati arus satu ampere ketika perbedaan potensialnya dijaga satu volt diujung-ujung konduktor tersebut (alonso, 1992:76)









BAB II
METODOLOGI

2.1.Alat dan Bahan
NO.
NAMA ALAT / BAHAN
JUMLAH
1.
Meter dasar 90/ basicmeter
2
2.
Kabel penghubung merah
3
3.
Kabel penghubung hitam
3
4.
Hambatan tetap 100 Ω
1
5.
Papan rangkaian
1
6.
Jembatan penghubung
4
7.
Catu-daya
1
8.
Potensiometer 50  kΩ
1

2.2.Langkah-langkah percobaan
a.    Hubungkan rangkaian ke catu daya (gunakan kabel penghubung)
b.    Hubungkan catu daya ke sumber tegangan.
c.    Pilih tegangan keluar pada posisi 3 volt lalu hidupkan catu daya.
d.   Baca kuat arus yang mengalir pada ampermeter , dan baca juga beda potensial yang terbaca di voltmeter.  Lalu catat hasil pengamatan di tabel pengamatan.
e.    Ulangi langkah percobaan c dan d, dengan tegangan keluar pada posisi 6 volt dan 9 volt.



2.3.Gambar Percobaan


           




BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1. Data

No
Beda Potensial (v)
Kuat Arus (MA)
V/I (Ω)
1
3
6
500
2
5,8
12
484
3
8,4
18
467

3.2. Perhitungan

a.  Dik: v = 3 volt
            I = 6 MA = 6X10-3 A
    Dit: R...?
    Jawab: V = I.R
                 R = V/ I
                 R= 3 Volt
                                   6x10-3 A
                R= 500 Ω

b.    Dik: v = 5,8 volt
                    I = 12 MA = 12X10-3 A
            Dit: R...?
             Jawab: V = I.R
                        R = V/ I

                        R= 5,8 Volt
                                          12x10-3 A
                       R= 483 Ω
c.    Dik: v = 8,4 volt
                    I = 18 MA = 18X10-3 A
             Dit: R...?
             Jawab: V = I.R
                          R = V/ I
                          R= 8,4 Volt
                                         18x10-3 A
                        R= 467 Ω

3.3. Teori Ralat
No
Data (x)
x-ẍ
(x-ẍ)2
1
500
16,67
277,89
2
483
-0,33
0,1089
3
467
-16,33
266,689

∑x = 1450

∑(x-ẍ)2 = 544,6789

Ralat mutlak         : ∆x=  = 9,52
Ralat nisbi            : ∆l =  =1,96 %
Keseksmaan    : K = 100% - ∆l = 98,04%

3.4. Pembahasan
Pada pratikum ini ada hubungan sangat penting antara tegangan, arus dan hambatan. Hubungan tersebut disebut hukum ohm. Hubungan dalam hukum ohm ini yaitu Besarnya arus listrik yang mengalir sebanding dengan besarnya beda potensial (Tegangan). Untuk sementara tegangan dan beda potensial dianggap sama walau sebenarnya kedua secara konsep berbeda. Secara matematika di tuliskan I ∞ V atau V ∞ I, Untuk menghilangkan kesebandingan ini maka perlu ditambahkan sebuah konstanta yang kemudian di kenal dengan Hambatan (R) sehingga persamaannya menjadi V = I.R. Dimana V adalah tegangan (volt), I adalah kuat arus (A) dan R adalah hambatan (Ohm). Selain itu perbandingan antara tegangan dengan kuat arus merupakan suatu bilangan konstan yang disebut hambatan listrik. Secara matematika di tuliskan V/I = R atau dituliskan V = I.R.
 Ketika catudaya dihubungkan ke rangkaian melalui kabel penghubung lalu dihidupkan, maka didapatkan nilai kuat arus dan tegangan. Besarnya tegangan dan kuat arus dapat dilihat dari angka yang ditunjukkan oleh Voltmeter dan Amperemeter. Dimana ampermeter di rangki secara seri dan voltmeter dirangkai secara paralel. Pada pratikum ini, sumber tegangan yang digunakan yaitu 3 volt, 6 volt, dan 9 volt. Pada sumber tegangan 3 V, didapat V dan i masing-masing 3 Volt dan 6 mA atau 6x10-3 A. Pada sumber tegangan 6 volt, V dan i  yang  di  dapat masing-masing 5,8 volt  dan 12 mA atau 12x10-3 A, dan pada tegangan 9 volt di dapat V dan i masing-masingnya 8,4 volt dan 18 mA atau 18x10-3 A.
Pada hasil pengukuran didapat tegangan voltmeter nilainya mendekati teganagan sumber. Hal ini terjadi kemungkinan ada hambatan alat yang terdapat pada voltmeter, sehingga hasil pengukuran yang didapat tidak sama dengan tegangan sumber, tetapi nilainya mendekati.
Untuk nilai hambatannya, dengan menggunakan prinsip hukum ohm yang secara matematis V=I.R. didapat nilai hambatannya yaitu pada tegangan sumber 3 volt didapat hambatannya 500 Ω. Pada tegangan sumber 6 volt, hambatan yang didapat yaitu 483 Ω. Dan pada tegangan sumber 9 volt, hambatan yang didapat 467 Ω.
Pada prinsipnya perbandingan antara tegangan dengan kuat arus yang disebut hambatan listrik merupakan bilangan konstan. Pada hasil perhitungan hambatan listrik yang didapat nilainya mendekati konstan atau mendekati sama. Hal ini terjadi kemungkinan adanya hambatan alat yang yang terdapat didalam alat. Sehingga hasil yang didapat pada pengukuran maupun perhitungannya nilainya mendekati sama.
Pada pratikum ini, hipotesis yang dibuat terbukti, yaitu ada hubungan antara beda potensial dengan kuat arus dimana be
Bila dilihat dari teori ralatnya keseksamaan yang didapat yaitu 98,04%. Dalam percobaan ini dapat dikatakan berhasil karena hasilnya mendekati 100%.  







3.5. Grafik












BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
1. Besarnya arus listrik yang mengalir sebanding dengan besarnya beda potensial (Tegangan)
2. Perbandingan antara tegangan dengan kuat arus merupakan suatu bilangan konstan yang disebut hambatan listrik. ( R= V/I )
3. Semakin besar sumber tegangan maka semakin besar arus yang dihasilkan.
4. Perbandingan antara tegangan dengan kuat arus yang disebut hambatan listrik merupakan bilangan konstan
5.  Hukum Ohm dapat digunakan untuk mengetahui hubungan tegangan dan kuat arus serta dapat digunakan untuk menentukan suatu hambatan beban listrik tanpa menggunakan Ohmmeter

4.2. Saran
1.      Sebelum melakukan praktikum, pratikan harus mempelajari dan memahami dahulu materi yang akan dipraktikumkan, serta membaca dan memahami  buku panduan yang berkaitan dengan praktikum yang akan dilakukan pada waktu itu. Hal ini bertujuan agar dalam pelaksanaan praktikum tidak kesulitan untuk melakukan praktikum dan agar praktikum berjalan dengan lancar.
2.      Berhati-hati dan serius dalam setiap melakukan percobaan, agar didapat hasil yang maksimal



DAFTAR PUSTAKA
Alonso, dkk. 1979. Dasar-dasar fisika universitas. Jakarta: Erlangga
Durbin, dkk. 2005. Rangkaian listrik. Jakarta: Erlangga
Rusdianto, eduard. 1999. Penerapan konsep dasar listrik dan elektronika. Yogyakarta: kanisius

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar