LAPORAN PRAKTIKUM RANGKAIAN TELKOM

LAPORAN PERCOBAAN 1

PERCOBAAN NAMA PRAKTIKAN NIM KELAS KELOMPOK : 1. Hasana Chalik 2. Ibnu Prasetyo 3. Yulia Tri Setyaningrum

: Pengukuran Tahanan dalam Baterai : Yulia Tri Setianingrum : 3.33.09.0.24 : TK 2A

NIM : 3.33.09.0.07 NIM : 3.33.09.0.09 NIM : 3.33.09.0.24

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI SEMARANG TAHUN 2010 / 2011

PERCOBAAN 1

JUDUL TUJUAN

: Pengukuran Tahanan dalam Baterai. :

Setelah melaksanakan praktikum, menyusun rangkaian, memeriksa rangkaian dan menganalisa data diharapkan mahasiswa dapat : a. b. c. Mahasiswa dapat melakukan pengukuran tahanan-dalam sumber tegangan (baterai). Mahasiswa dapat menyebutkan pengaruh tahanan dalam terhadap hasil pengukuran. Mahasiswa dapat menghitung kesalahan yang terjadi dalam pengukuran.

DASAR TEORI

:

Sumber tegangan (misalnya baterai) mempnyai tahanan dalam. Menurut teorema thevenin setiap sirkuit dengan dua terminal yang mengandung elemen-elemen linier yang meliputi sejumlah sumber, karakteristik listrik terminal dari sirkuit tersebut adalah sama dengan kombinasi seri dari suatu sumber tegangan dan suatu impedansi. Dengan aturan ekivalen sumber tegangan sama dengan tegangan terminal rangkaian terbuka dari sirkuit tersebut dan impedansi rangkian ekivalen sama dengan impedansi sirkuit jika masing-masing sumber digantika oleh impedansi internalnya. Dari teorema tersebut maka untuk sumber tegangan apapun (termasuk baterai) akan dapat digambarkan rangkaiannya seperti berikut :

+

rD

V

-

Untuk mengukur besarnya tahanan dalam dapat dilakukan dengan memberikan beban yang bervariasi dan diukur tegangan keluaran pada kondisi berbeban tersebut. Dengan membandingkan hasil pengukuran pada saat diberi beban dan pada saat tanpa beban, maka dapat diketahui besarnya tahanan dalam baterai. Perlu diperhatikan bahwa untuk melakukan pengukuran tegangan digunakan voltmeter, dan voltmeter yang baik akan memiliki tahanan dalam yang relative besar, seharusnya jauh lebih besar daripada tahanan dalam sumber tegangan yang diukur. Namun pada alat ukur yang menggunakan kumparan putar, tahanan dalam kumparan akan menyebabkan tahanan dalam memiliki batas tertentu. Tahanan dalam voltmeter yang terlalu kecil disbanding tahanan dalam dari sumber tegangan yang diukur akan menyebabkan kesalahan pengukuran ang cukup besar. Salah satu cara untuk mengatsai agar tahanan dalam alat ukur volt menjadi besar adalah dengan memasan rangkaian elektronik seperti itu sering disebut voltmeter elektronik. Kelemahannya adalah alat ukur ini membutuhkan sumber tegangan untuk mengaktifkan rangkaian.

ALAT DAN BAHAN : a. b. c. d. Multimeter Analog & Digital. Tahanan 10 K, 100 K, 470 K, 1M, 2,2M Kabel Baterai

GAMBAR RANGKAIAN DAN LANGKAH PERCOBAAN 1. 2. Siapkan catu daya ( Baterai ). Buat rangkaian seperti berikut :

:

Baterai

A

+ V -

rD R

B

Gambar Rangkaian 3. Siapkan multimeter analog, saklar multimeter pada posisi pengukur Volt, dengan batas ukur 10 Volt. Hubungkan ujung probe multimeter dengan titik A dan B, perhatikan polaritasnya. Ukurlah besarnya tegangan antara A-B, dan catat hasilnya. Ganti R dengan R 100K dan ulangi langkah 5. Ganti R dengan R 470K dan ulangi langkah 5. Ganti R dengan R 1M dan ulangi langkah 5. Ganti R dengan R 2,2M dan ulangi langkah 5. Lepaslah R dan ulangi langkah 5. Ulangi langkah 5 s/d 10 dengan menggunakan meter yang berbeda. Isilah tabel. Ulangi langkah 1 s/d 12 dengan menggunakan baterai yang berbeda.

4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Berikut contoh tabel data hasil percobaan Hambatan (R) 0 10 K 100 K 470 K 1M 2,2 M

: BBC Metrawat Digital Multimeter

Sanwa (Analog Multimeter)

DATA HASIL PERCOBAAN Pengukuran pada Baterai A Hambatan (R) 0 10 K 100 K 470 K 1M 2,2 M

:

Sanwa (Analog Multimeter) 8 mVolt 8 mVolt 10 mVolt 10 mVolt 8 mVolt 8 mVolt

BBC Metrawat 0,45 Volt 0,025 Volt 0,15 Volt 0,25 Volt 0,35 Volt 0,4 Volt

Digital Multimeter 0,47 Volt 0,02 Volt 0,13 Volt 0,30 Volt 0,35 Volt 0,45 Volt

Pengukuran pada Baterai B Hambatan (R) 0 10 K 100 K 470 K 1M 2,2 M Sanwa (Analog Multimeter) 18 mVolt 12 mVolt 18 mVolt 18 mVolt 18 mVolt 18 mVolt BBC Multimeter 90 mVolt 30 mVolt 75 mVolt 85 mVolt 86 mVolt 88 mVolt Digital Multimeter 90 mVolt 35 mVolt 77 mVolt 86 mVolt 87 mVolt 89 mVolt

ANALISA DATA

:

1. Menggunakan baterai A Multimeter Sanwaa. Resistor 10 K = = || = 10 ||50 = 8,3 = 8,3 8 8 8,3

= 0 b. Resistor 100 K = = || = 100 ||50 = 33,3 = 33,3 8 10 33,3

= 6660 c. Resistor 470 K = = || = 470 ||50 = 45,1 = 45,1 8 10 45,1

= 9020 d. Resistor 1 M = = || = 1 ||50 = 47,6 8 8 47,6 = 0 = 47,6

e. Resistor 2,2 M = = || = 2,2 ||50 = 48,8 = 48,8 8 8 48,8 = 0

Multimeter BBC Metrawat a. Resistor 10 K = = || = 10 ||10 = 9,9 25 450 = 9,9 9,9 = 9350 b. Resistor 100 K = = || = 100 ||10 = 99 150 450 = 99 99 = 66000 c. Resistor 470 K = = || = 470 ||10 = = 448,9 448,9 = 199,5 448,9 250 450

d. Resistor 1 M = = || = 1 ||10 = 909 450 = 909 350 909 = 202000 e. Resistor 2.2 M = = || = 2,2 ||10 = = 1803,2 1803,2 1803,2 400 450

= 200355,5

Multimeter Digital a. Resistor 10 K + = = 10 = 0,02 10 0,47 = 9574,4

b. Resistor 100 K + = = 100 0,13 0,47 = 100 = 72340,4

c. Resistor 470 K + = = 470 0,30 0,47 = 470

= 170000 d. Resistor 1 M + = = 1 0,35 0,47 = 1

= 255319,1 e. Resistor 2.2 M + = = 2.2 0,45 0,47 = 2.2 = 93617,02

2. Menggunakan baterai B Multimeter Sanwaa. Resistor 10 K = = || = 10 ||50 = 8,3 = 8,3 18 12 8,3 = 2766,6

b. Resistor 100 K = = || = 100 ||50 = 33,3 = 33,3 18 18 33,3 = 0 c. Resistor 470 K = = || = 470 ||50 = 45,1 = 45,1 18 18 45,1 = 0 d. Resistor 1 M = = || = 1 ||50 = 47,6 18 18 47,6 = 47,6

= 0

e. Resistor 2,2 M = = || = 2,2 ||50 = 48,8 = 48,8 18 18 48,8 = 0

Multimeter BBC Metrawat a. Resistor 10 K = = || = 10 ||10 = 9,9 90 30 = 9,9 9,9 = 6600 b. Resistor 100 K = = || = 100 ||10 = 99 90 75 = 99 99 = 16500 c. Resistor 470 K = = || = 470 ||10 = = 448,9 448,9 448,9 85 90

= 24938,8

d. Resistor 1 M = = || = 1 ||10 = 909 90 = 909 86 909

= 40400 e. Resistor 2.2 M = = || = 2,2 ||10 = 1803,2 90 = 1803,2 88 1803,2

= 2293,3

Multimeter Digital a. Resistor 10 K + = = 10 = 0,035 10 0,09 = 6111,1 b. Resistor 100 K + = = 100 0,077 0,09 = 100 = 14444,4

c. Resistor 470 K + = = 470 0,086 0,09 = 470

= 20888,8 d. Resistor 1 M + = = 1 0,087 0,09 = 1

= 33333,3 e. Resistor 2.2 M + = = 2.2 0,089 0,09 = 2.2

= 24444,4

Resistor yang digunakan adalah sebesar 2,2M yang seharusnnya 2M dikarenakan nilai resistor 2M tidak tersedia di laboratorium. Besarnya tahanan dalam baterai dengan menggunakan multimeter analog hampir semua sebesar 0 dikarenakan nilai tegangan beban sama dengan nilai tegangan sumber. Dan tahanan dalam baterai menggunakan BBC dan multimeter digital dibawah 0 ,dikarenakan nilai tegangan beban lebih kecil dari tegangan sumber. Sehingga besar kecilnya nilai tahanan tergantung dari nilai tegangan beban dan tegangan sumbernya.

PERTANYAAN DAN JAWABAN : a. Bagaimana perhitungan mencari tahanan dalam baterai? Jawab : Tahanan dalam baterai dapat dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut := +

Keterangan : = = = =

b.

Apa yang menyebabkan tahanan dalam baterai berubah dan berbeda? Jawab : Pemberian beban yang bervariasi pada saat pengukuran tegangan keluaran saat kondisi berbeban tersebut, dan besarnya tahanan dalam baterai ketika tanpa beban, sehingga ada atau tidaknya beban menyebabkan tahanan dalam baterai berubah dan berbeda.

c.

Kesalahan apa saja yang terjadi pada pengukuran yang dilakukan pada percobaan tersebut? Jawab : Kesalahan yang terjadi pada pengukuran yang dilakukan pada percobaan tersebut adalah bisa terjadi pada saat pengukuran menggunakan multimeter analog yang disebabkan ketelitian pembacaan dan sudut pandang saat membaca nilai. Hal ini dapat sangat berpengaruh. Kesalahan juga dapat terjadi karena nilai tegangan yang dilakukan pada multimeter digital mengalami perubahan yang cepat dan drastis, selain itu kesalahan tersebut disebabkan oleh tahanan dalam voltmeter yang terlalu kecil dibanding tahanan dalam dari sumber tegangan yang diukur.

d.

Bagaimana cara mengurangi kesalahan yang terjadi? Jawab : Untuk meminimalisir kesalahan yang terjadi pada saat melakukan percobaan dapat dengan cara mengecek alat yang digunakan terlebih dahulu terutama mengecek nilai baterai dan nilai resistor dengan benar. Atau dengan cara memperbesar tahanan dalam voltmeter yang bertujuan untuk mengatasi agar tahanan dalam alat ukur volt menjadi besar dan dengan memasang rangkaian elektronik yang memperbesar tahanan dalam pada bagian input voltmeter.

e.

Berapa tahanan dalam meter yang digunakan? Jawab : Multimeter Analog (Sanwa) mempunyai tahanan dalam sebesar 50K/V DC. Multimeter Analog (BBC Metrawat ) mempunyai tahanan dalam sebesar 10M/V DC. Multimeter Digital yang kita gunakan tidak dicantumkan berapa besar tahanan dalamnya.

KESIMPULAN

:

Beberapa hal yang dapat mempengaruhi perbedaan nilai tegangan pada suatu rangkaian dapat disebabkan oleh hambatan dalam baterai dan nilai hambatan pada resistor yang digunakan. Sehingga nilai tegangan yang dihasilkan memiliki perbedaan. Dalam penggunaan beban atau tanpa beban dapat berpengaruh pada besarnya tahanan dalam baterai. Besar kecilnya nilai tahanan tergantung dari nilai tegangan beban dan tegangan sumbernya. Beberapa faktor yang menyebabkan hasilnya berbeda, yaitu : a. Tahanan dalam komponen dan alat ukur b. Ketelitian alat ukur c. Persepsi pembacaan hasil pada alat ukur analog Tahanan dalam sebuah baterai berbanding terbalik dengan nilai kuadrat tegangan baterai sisa (Vab). Semakin kecil Vab (semakin lama baterai digunakan) maka semakin besar tahanan dalam baterai tersebut. Kesalahan dalam pengukuran dapat disebabkan ketidak telitian dalam pembacaan angka terutama jika mengukur dengan menggunakan multimeter analog. Kesalahan dalam pengukuran dapat diminimalisasi dengan mengecek terlebih dahulu alat yang akan digunakan serta nilai baterai dan nilai resistor dengan benar.