Hambat Jenis

Ahmad Ridwan Sidiq1

1Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Gunung Djati BandungJl. A.H Nasution No. 105 Bandung 40614 * Email: ahmad.physic22@gmail.com.com

Abstrak. Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari hubungan antara hambatan kawat penghantar dengan panjang, luas penampang, dan jenis kawatnya. Setiap bahan memiliki tahanan jenis yang berbeda-beda begantung pada besarnya Tahanan yang dimiliki bahan, luas penampang bahan serta panjang dari bahan tersebut. Misalnya pada bahan Logam yang memiliki hambatan yang kecil, maka nilai tahanan jenisnya juga akan kecil. Sebaliknya pada bahan non logam seperti Kayu, Gelas memiliki hambatan yang sangat besar, sehingga nilai tahanan jenisnya akan besar. Praktikum dilakukan dengan dua buah kawat yaitu nikrom dan konstan. Dari data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa kuat arus sebanding dengan tegangan, hal ini sesuai dengan hukum ohm. Nilai hambat jenis yang didapat dari praktikum yaitu 2.9 E-06 Ωm, Apabila dibandingkan dengan literatur yaitu 1 E-06 Ωm hampir mendekati.

Kata kunci: Hambat Jenis, Kawat Penghantar, Non Logam, Luas Penampang.

PENDAHULUAN

Hambatan jenis yaitu kecenderungan suatu bahan untuk melawan aliran arus listrik, dengan symbol ρ (rho). Hambatan jenis adalah sifat dari suatu material pada suhu tertentu, yang menunjukkan besar hambatan tiap satuan panjang. Secara matematis dirumuskan

Keterangan

R: hambatan (Ω)

A: Luas penampang penghantar (m2)

l: panjang penghantar (m)

ρ: hambatan jenis (Ωm)

Hambatan jenis juga dipengaruhi oleh suatu penghantar tersebut. Akibatnya, hambatan suatu penghantar juga tergantung suhu.

Hambatan jenis (resistivitas) adalah faktor kesebandingan (merupakan ciri khas suatu bahan) antara R bahan tersebut dan panjangnya pada arah arus yang melewati (l), serta kebalikan luas A. Nilai hambatan jenis berbeda untuk masing-masing zat.Berdasarkan nilai hambatan jenis, sebuah benda dapat dikelompokkan menurut kemampuannya menghantarkan listrik. Penghantar listrik yang baik disebut konduktor.

Tabel hambatan jenis beberapa bahan pada suhu

20 ο C

Jenis bahan Hambatan jenisPerak 1,59 x 10-8

Tembaga 1,68 x 10-8

Emas 2,44 x 10-8

Alumunium 2,65 x 10-8

Tungsten 5,6 x 10-8

Besi 9,71 x 10-8

Platina 10,6 x 10-8

Air raksa 98 x 10-8

Nikrom 100 x 10-8

Gelas 109 – 1012

Karet keras 1013 – 1015

GAMBAR 1. Gambar rangkaian Percobaan Hambat Jenis

METODE EKSPERIMEN

Alat dan Bahan

1. Voltmeter 1 buah2. Ampermeter 1 buah3. Kabel penghubung 6 buah4. Papan rangkaian 1 buah5. Kawat konstan 1 gulung6. Kawat nikron 1 gulung7. Jepit steker 4 buah8. Catu daya 1 buah

Prosedur Percobaan:

1. Siapkan alat dan bahan2. Membuat rangkaian Percobaan3. Hubungkan catu daya ke sumber tegangan

( catu daya off)4. Hubungkan rangkaian ke catu daya (gunakan

kabel5. Pastikan saklar unit power supply dalam

keadaan OFF dan tombol pengatur tegangan anoda V dan arus I yang mengalir pada kumparan Helmholtz pada keadaan minimum.

6. Hubungkan unit power supply dengan sumber tegangan PLN. Hidupkan unit power supply dengan menekan tombol power supply pada posisi ON.

7. Ketika katoda berubah menjadi merah dan panas, naikkan tegangan power supply secara bertahap dengan cara memutar tombol pengatur tegangan searah jarum jam. Pada tegangan sekitar 90 V akan teramati lintasan gerak lurus elektron yang berwarna hijau.

8. Perbesarlah arus (I) yang mengalir pada kumparan Helmholtz dengan cara memutar tombol pengatur arus searah jarum jam.

9. Amati gejala yang terjadi pada tabung pelepas elektron. Tampak bahwa lintasan elektron mulai membelok dan lintasannya berbentuk lingkaran.

10.Untuk tegangan pemercepat elektron (V) yang konstan, naikkan arus (I) yang mengalir pada kumparan Helmholtz secara bertahap dan catat hasil pengukuran jari-jari lintasan orbit elektron (R).

11.Catatlah hasil pengamatan ke dalam tabel Pengamatan

GAMBAR 2. Pembacaan arus dan tengan

HASIL DAN DISKUSI

Dalam percobaan hambat jenis kita mengamati bagaimana besar dari nilai hambat jenis pada kawat nikrom dan kawat konstan, masing-masing dilakukan dengan dua variasi yaitu pertama dengan kawat single dan yang kedua dengan kawat double. Tujuan dari variasi ini supaya kita dapat melihat nilai hambat jenis pada kawat yang sama apakah nilai hambat jenisnya sama atau tidak.

Percobaan ini dilakukan dengan mengamati nilai arus dan tegangan ketika kawat dialiri arus listrik. Hasil yang didapat menunjukkan bahwa arus listrik sebanding dengan tegangan, yang mana hal ini sesuai dengan hukum Ohm.

Berikut adalah tabel pengamatan dalam Percobaan Hambat Jenis:

TABEL 1. Pengamatan kawat Konstan singel.

I (A) V (v) L (m) A (m2) R (Ω) (Ωm) d (m)0.7 1.4 0.28 5.27E-07 2 3.774E-06 8.2 E-04

0.2 1.6 0.56 5.27E-07 8 7.54E-06 8.2 E-04

0.1 1.7 0.84 5.27E-07 17 1.06E-05 8.2 E-04

TABEL 2. Pengamatan kawat Konstan double.

I (A) V (v) L (m) A (m2) R (Ω) (Ωm) d (m)1 1.7 0.28 2.11E-06 1.7 1.281E-05 0.00164

1.35 2 0.56 2.11E-06 1.48 5.585E-06 0.00164

2.25 2.3 0.84 2.11E-06 1.02 2.569E-06 0.00164

TABEL 3. Pengamatan kawat Nikrom singel.

I (A) V (v) L (m) A (m2) R (Ω) (Ωm) d (m)0.5 2.1 0.28 5.94E-07 4.2 8.91E-06 8.2 E-04

0.7 2.5 0.56 5.94E-07 3.5 3.78E-06 8.2 E-04

1.4 2.65 0.84 5.94E-07 1.8 1.33E-06 8.2 E-04

TABEL 4. Pengamatan kawat Nikrom double

I (A) V (v) L (m) A (m2) R (Ω) (Ωm)

1 1.7 0.28 2.37E-06 1.7 1.44E-05

1.3 2 0.56 2.37E-06 1.53 6.52E-06

1.9 2.2 0.84 2.37E-06 1.15 3.27E-06

TABEL 5. Pengamatan hambat jenis kawat Konstan Singel hasil perhitungan dan grafik.

(Ωm) perhitungan (Ωm) Grafik

3.77E-06 2.92E-06

7.54E-06 3.11E-06

1.07E-05 3.12E-06

TABEL 6. Pengamatan hambat jenis kawat Konstan double hasil perhitungan dan grafik.

(Ωm) perhitungan (Ωm) Grafik

1.28188E-05 3.71746E-06

5.58554E-06 1.85873E-06

2.56935E-06 1.23915E-06

TABEL 7. Pengamatan hambat jenis kawat Nikrom single hasil perhitungan dan grafik.

(Ωm) perhitungan (Ωm) Grafik

8.9125E-06 1.07693E-06

3.78933E-06 5.38463E-07

1.3389E-06 3.58976E-07

TABEL 8. Pengamatan hambat jenis kawat Nikrom double hasil perhitungan dan grafik.

(Ωm) perhitungan (Ωm) Grafik

1.44298E-05 4.44606E-06

6.5293E-06 2.22303E-06

3.27611E-06 1.48202E-06

Dari tabel pengamatan diatas dapat dijelaskan bahwa hambat jenis itu berbeda pada setiap jenis kawat, metode grafik lebih mendekati literatur dibandingkan dengan hasil perhitungan. Kemudian apabila kita bandingkan hasil perhitungan dan hasil grafik dengan literatur, nilainya berbeda, hal ini dikarenakan kawat yang digunakan pada saat praktikum tidak lurus, sehingga arus listrik yang mengalir ada yang terhambat.

Adapun faktor yang mempengaruhi besar hambat jenis kawat yaitu Panjang kawat, luas penampang kawat dan Hambatan dari kawat tersebut.Berikut adalah grafik hasil percobaan

Grafik 1. Hubungan Tegangan dan Arus kawat konstan singel

Grafik 2. Hubungan Tegangan dan Arus kawat konstan double

Grafik 3. Hubungan Tegangan dan Arus kawat nikrom singel

Grafik 4. Hubungan Tegangan dan Arus kawat nikrom double

Dari grafik diatas kita dapatkan nilai gradien, yaitu nilai dari Hambatan, nilai hambatan tersebut digunakan untuk menentukan hambat jenis kawat.

KESIMPULAN

Adapun kesimpulan dari percobaan ini adalah bahwa hambat jenis itu dipengaruhi luas penampang, panjang kawat, dan jenis kawatnya. Kuat arus yang diukur sesuai dengan prinsip hukum ohm, yaitu berbanding lurus dengan tegangan.

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih kami sampaikan untuk Bapak Ridwan Ramdhani, S.Si selaku dosen asistensi fisika dasar 2, serta kepada teman-teman yang telah bekerja sama dalam Asistensi fisika dasar 2 ini.

REFERENSI

1. A. Mikrajuddin, dalam Diktat 2 Kuliah Fisika Dasar 2 ITB, Bandung, 2006, pp. 514-517.

2. Resnick & haliday.2001.fisika jilid II. Jakarta: Erlangga

3. Tipler, p.1998.fisika untuk sains dan teknik jilid II. Jakarta: Erlangga