Hambatan Luar n Dalam
-
Upload
lala-sholihah -
Category
Documents
-
view
1.375 -
download
8
Transcript of Hambatan Luar n Dalam
1
LAPORAN PERCOBAAN EKSPERIMEN FISIKA
HAMBATAN LUAR DAB HAMBATAN DALAM PADA
RANGKAIAN ARUS SEARAH
Disusun oleh:
Nama : Ummi lailatun N
Nim : 10005024
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SARJANAWIYATA TAMANSISWA
YOGYAKARTA
2012
2
Laporan percobaan fisika disusun guna memenuhi salah satu persyaratan mata
kuliah Eksperimen Fisika deprogram studi pendidikan Fisika
Disahkan tanggal , , 2012
Oleh
Dosen Pembimbing
Drs. Widodo Budhi, M.Si
3
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat,
taufiq, hidayah serta inayahnya kepada kita semuanya sehingga saya dapat
menyelesaikan laporan praktikum Eksperimen Fisika dapat menyelesaikan tepat
pada waktunya.
Laporan praktikum Eksperimen Fisika disusun guna melengkapi salah satu
syarat bagi mahasiswa dalam mengikuti mata kuliah Eksperimen Fisika sebagai
salah satu syarat penilaian strata 1 dijurusan pendidikan Fisika Universitas
Sarjanawiyata Tamansiswa (UST).
Tidak lupa saya ucapkan banyak terimakasih kepada:
Drs. Widodo Budhi, M.Si. selaku dosen mata kuliah Eksperimen Fisika yang
telah membimbing saya dalam pengajarannya.
saya menyadari bahwa laporan ini masih banyak kekurangan, karena itu
saran dan kritik Bapak sangat saya perlukan. Dan saya berharap agar laporan
praktikum Eksperimen Fisika dapat diterima dan bermanfaat.
Yogyakarta, 6 Juli 2012
Penyusun
4
DAFTAR ISI
PENGESAHAN
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
B. RUMUSAN MASALAH
C. TUJUAN
D. MANFAAT
BAB II
DASAR TEORI
BAB III
METODOLOGI
A. TEMPAT DAN WAKTU EKSPERIMEN
B. VARIABEL-VARIABEL EKSPERIMEN
C. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
D. DESAIN PERALATAN/GAMBAR SUSUNAN PERALATAN
E. TEHNIK PENGUMPULAN DATA
F. TEHNIK ANALISIS DATA
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL EKSPERIMEN
B. PEMBAHASAN
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
B. SARAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
A. MENENTUKAN HAMBATAN LUAR
B. MENENTUKAN HAMBATAN DALAM
5
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG MASALAH
Sebagaimana kita ketahui, bahwa Hambatan luar dan Hambatan
dalam itu seperti halnya rangkaian paralel dan rangkaian seri. Dalam
rangkaian paralel ini, terdapat pembagian kuat arus listrik pada setiap
hambatan yang besarnya tergantung pada nilai hambatan dan semua
hambatan luar memperoleh beda potensial yang sama besar. Sedangkan
rangkaian seri sama pula dengan rangkaian paralel yang membedakan
penyusunan rangkaiannya. Dan di sebut dengan arus listrik searah.
Arus listrik searah adalah arus listrik yang nilainya hanya positif
atau hanya negatif saja (tidak berubah dari positif ke negatif, atau
sebaliknya).
Arus listrik searah dikenal dengan singkatan DC (Direct Current). Sesuai
dengan namanya listrik arus searah itu mengalir ke satu jurusan saja dalam
kawat penghantar, yaitu dari kutub positip (+) ke kutub negatip (-).
Penerapan arus listrik searah dapat dilihat di dalam rangkaian seri dan
rangkaian paralel. Selain itu, dalam penerapan Hukum Kirchoff pada
suatu rangkaian juga terdapat arus listrik searah.dan meneurut Hukum
Ohm “ Dalam suatu rantai aliran listrik, kuat arus berbandingan terbalik
dengan beda potensial antara kedua ujung-ujungnya dan berbanding
terbalik dengan besaran hambatan kawat konduktor tersebut”.
B. RUMUSAN MASALAH
Hambatan luar
1. Bagaimana besar tegangan listik bila tahanan makin besar?
2. Bagaimana besarnya arus yang mengalir bila tahanan makin besar?
3. Bagaimana besar arus yang mengalir bila baterai dikurang 1 buah?
6
Hambatan dalam
1. Bagaimana hubungan antara besar arus dengan banyaknya elemen
baterai dalam rangkaian tersebut?
2. Bagaimana hubungan antara besar hambatan dalam dengan dengan
banyaknya elemen dari hasil percobaan?
3. Bagaimana besar arus yang mengalir bila hambatan diganti dengan
nilai yang lebih besar?
C. TUJUAN
Tujuan penelitian Eksperimen Hambatan luar dan Hambatan dalam
pada rangkaian Arus Searah merupakan jawaban dari rumusan masalah
agar suatu penelitian dapat lebih terarah dan ada batasan-batasanya tentang
objek yang diteliti. Adapun tujuan penelitian adalah:
1. Menetukan hambatan luar (R)
2. Menetukan hambatan dalam (r)
3. Dapat menerapkan Hukum Ohm dan Hukum Kirchoff pada Hambatan
dan Arus Searah.
D. MANFAAT
M anfaat penelitian sebagai berikut.
1. Agar mahasiswa dapat memecahkan masalah dengan penelitian yang
telah dilakukan
2. Agar mahasiswa dapat mengetahui aplikasi dari hasil percobaan.
3. Agar mahasiswa dapat menyusun laporan percobaan
4. Agar mahasiswa dapat mengetahui rumus-rumus yang digunakan
dalam penelitian hambatan luar dan hambatan dalam pada rangkaian
arus searah.
7
BAB II
DASAR TEORI
Pada dasarnya perbandingan antara tegangan listrik dari suatu
komponen elektronik dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan
dinyatakan dalam suatu ohm (Ω). Seperti halnya komponen-komponen
listrik yang lain, elemen sendiri mempunyai hambatan dalam,yang
dinyatakan dengan r. Bila arus yang mengalir melalui rangkaian seri
maka hambatan seluruhnya yang dialami arus adalah R+r. Dengan
demikian electron bebas cenderung bergerak melewati konduktor
dengan beberapa derajat pergesekan atau bergerak berlawanan. Gerak
berlawanan ini biasanya disebut dengan hambatan elemen yang
mempunyai sumber arus volt dan tahanan dalam (r) ditutup oleh kawat
yang mempunyai hambatan luar R, arah menghasilkan kuat arus yang
besarnya:
I =
Keterangan :
I = Arus (Ampere)
E = Ggl (volt)
R = Hambatan luar (Ω)
r= Hambatan dalam (Ω)
dalam hambatan dapat dihubungka dengan susunan seri maupun
susunan parallel. Pada hubungan susunan seri dari beberanpa buah
baterai, bila kutup positif dihubungka dengan kutub negative, maka
besar hambatan dalam rangkaian susunan seri adalah:
rs = r1+r2+r3+……
bila beberpa elemen (n bua elemen) yang masing-masing mempunyai
Ggl, E volt disusun secara, kuat arus yang timbul,
8
E,r E,r E,r E,r
I =
bila beberapa elemen (n buah elemen) yang masing-masing
mempunyai Ggl, volt dan tahanan dalam r disusun secara parallel, kuat
arus yang timbul;
E, r
E, r I =
E, r Menurut Hukum Ohm:
“ Dalam suatu rantai aliran listrik, kuat arus berbanding lurus
dengan beda potensial antara kedua ujung-ujungnya dan berbanding
terbalik dengan besarnya hambatan kuat konduktor tersebut”. Pada
hubungan parallel dari beberapa buah baterai bila kutub positif baterai
dihubungkan dengan kutub negative baterai besar hambatan parallel:
Besarnya arus yang mengalir pada baterai yang sama Ggl dan
dihubungkan secara parallel:
9
BAB III
METODOLOGI
A. TEMPAT DAN WAKTU EKSPERIMEN
Praktikum Eksperimen yang dilaksanakan di laboratorium
(B) Pendidikan Fisika. Universitas sarjanawiyata Tamansiswa
(UST) yang dilaksanakan pada tanggal 18 Juni 2012.
B. VARIABEL-VARIABEL EKSPERIMEN
Variable yang digunakan untuk Eksperimen hambatan luar dan
hambatan dalam pada rangkaian arus searah adalah:
1. Variable control
a. Arus (I)
b. Tegangan (V)
2. Variabel terikat
a. Hambatan luar ( paralel) Ω
b. Hambatan dalam (seri). Ω
C. ALAT-ALAT YANG DIPERGUNAKAN
1. Empat buah batu baterai @ 1,5 Volt
2. Multimeter
3. Empat buah resistor
4. Saklar
5. Kabel penghubung
6. Computer
10
D. DESAIN PERALATAN/GAMBAR SUSUNAN PERALATAN
Gambaran hambatan luar
resistor (paralel)
Gambaran hambatan
dalam baterai (seri)
E. TEHNIK PENGUMPULAN DATA
Hambatan luar
1. Mencatat nilai batu baterai E1 dan R1
2. Membuat rangkaian seperti pada gambar dibawah ini.
Dimana:
E1= Batu Baterai 1
R1= Hambatan 1
R1 S = Saklar
A= Amperemeter
V= Voltmeter
3. Tutup saklar lalu catat penunjukkan pada voltmeter dan
amperemeter. Usahakan hubungan rangkaian tersebut tidak
lebih dari lima menit.
V A
11
4. Memutuskan arus dengan cara membuka saklar
5. Menganti R1 dengan R yang lain, lalu mengulang kembali no
1-4 dengan menggunakan nilai R yang berbeda.
Hambatan dalam
1. Mengambil salah satu hambatan dan mencatat nilainya
2. Mengambil sebuah batu baterai dan mencatat hasilnya
3. Membuat rangkaian seperti gambar dibawah ini.
S Dimana:
E1 E2 E3 E4 A= Amperemeter
V= Voltmeter
R= Hambatan
E1, E2, E3, dan E4 =
R Elemen (batu baterai)
S = Saklar
Menghubungkan arus dengan menutup saklar lalu mencatat
penunjuk skala pada amperemeter dan voltmeter. Usahakan agar arus
mengalir tidak melebihi 5 menit.
4. Memutuskan arus dengan membuka saklar
5. Mengulangi jalannya no 1-4 dengan menambah baterai E2, E3
dan E4.
6. Menghitung besarnya hambatan dalam baterai masing-masing.
F. TEHNIK ANALISIS DATA
Dalam tehnik menganalisis data menggunakan rumusan
Hambatan luar dan hambatan dalam pada rangkaian arus searah,
bila arus yang mengalir melalui rangkaian seri dengan demikian
arus yang mengalir:
I =
…………………………………………..…(1)
A
V
12
Keterangan :
I = Arus (Ampere)
E = Ggl (volt)
R = Hambatan luar (Ω)
r = Hambatan dalam (Ω)
Desarnya arus yang mengalir dari n buah baterai yang sama
dan gaya gerak listriknya dan dihubungkan seri menggunakan
sebagai berikut:
I =
………………………………………………(2)
Besarnya arus yang menglir untuk n baterai yang sama
gaya gerak listriknya dan di hubungkan secara paralel:
I =
………………………………………………..(3)
(
)
13
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL EKSPERIMEN
Hasil yang di peroleh percobaan tentang hambatan luar dan
hambatan dalam sebagai berikut.
No Nilai kode warna resistor Nilai hambatan yang terukur
1 R1= orange, hitam, coklat,
emas 30 x 102 5%
R1= 290 Ω
2 R2= orange, orange,
merah, emas 33 x
102
R2= 3240 Ω
3 R3= merah, merah, merah,
emas 22 x 102
R3= 2160 Ω
4 R4= coklat, hitam, coklat,
emas 10 x102
R4= 980 Ω
Table diatas membandingkan antara nilai resistor berdasarkan teori
dengan yang di ukur menggunakan multimeter.
Hambatan luar (E= 3V)
No Volmeter Amperemeter Hambatan luar
1 V1= 2,80 V I1= 2,68 x 10-3
A R1= 1044,78 Ω
2 V2= 2,89 V I2= 2,42 x 10-3
A R2=1194,21 Ω
3 V3= 2,89 V I3= 2,36 x 10-3
A R3= 1224,38 Ω
4 V4= 2,89 V I4= 2,46 x 10-3
A R4= 1174,797 Ω
14
Hambatan dalam
No Baterai Voltmeter Amperemeter Hambatan
luar
Hambatan
dalam
1 6 V V1= 5,60
V
I1= 2,98 x10-3
A
1879,19 Ω 5503,36 Ω
2 6 V V2= 5,64
V
I1= 2,77 x 10-3
A
2036,10 Ω 5978,34 Ω
3 6 V V3= 5,65
V
I1= 2,90 x 10-3
A
1948,28 Ω 5720,69 Ω
4 6 V V4= 5,62
V
I1= 2,80 x 10-3
A
2007,14 Ω 5885,71 Ω
B. PEMBAHASAN
Dari hasil percobaan yang berjudul Hambatan pada
Rangkaian Arus searah dalam, dengan menggunakan empat buah
resistor; yaitu R1= 290 Ω , R2= 3240 Ω, R3= 2160 Ω, R4= 980 Ω.
Sebagai berikut:
1. Hambatan luar
Diperoleh R rata-rata ( ) = 1134, 59175 dan = 33,34 ketidak
pastian 2,94% dan menghasilkan ketelitian 97,06%
2. Hambatan dalam
Diperoleh R rata-rata ( ) = 1967,67865% dan ∆R = 34,694%
ketidak pastian 1,763% dan menghasilkan ketelitian 98,237%.
15
Antara nilai resistor yang terhitung dengam terukur, hasinya tidak
jauh berbeda.
No Nilai kode warna resistor Nilai hambatan yang
terukur
1 R1= orange, hitam, coklat,
emas 30 x 102 5%
R1= 290 Ω
2 R2= orange, orange, merah,
emas 33 x 102
R2= 3240 Ω
3 R3= merah, merah, merah,
emas 22 x 102
R3= 2160 Ω
4 R4= coklat, hitam, coklat,
emas 10 x102
R4= 980 Ω
16
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
Dalam percobaan ini, yaitu menetukan hambatan luar dan
hambatan dalam dengan menggunkan hukum ohm yang
berbunyi “ Dalam suatu rantai listrik, kuat arus berbanding
lurus dengan beda potensial antara kedua ujung-ujungnya dan
berbanding terbalik dengan besarnya hambatan kawat
kondukor tersebut”. Rangkaian hambatan luar dan hambatan
dalam memepelajari sistem rangkaian listrik seri dan rangkaian
listrik parallel.
Rangkaian listrik seri menggunakan rumus:
Rangkaian listrik parallel menggunakan rumus:
Untuk menetukan hambatan luar baik rangkaian seri maupun
rangkaian parallel, menggunakan rumus:
Rangkaian hambatan luar (resistor) dan hambatan dalam
(baterai) juga memepelajari bagaimana hambatan yang masuk
dan keluar pada arus yang mengalir,karena dengan mengetahui
nilai menggunakan multimeter sehingga bisa mendapatkan nilai
dari percobaan yang telah dilakukan. Dan karena keterbatasan
pada alat yang digunakan dan kurang ketelitian kita dalam
percobaan sehingga hasilnya yang diperoleh kurang maksimal.
17
B. SARAN UNTUK LABORATORIUM FISIKA
UNIVERSITAS SARJANAWIYATA TAMANSISWA (UST)
Kritik dan saran untuk laboratorium Pendidikan Fisika
Universitas Sarjanawiyata Tamansiswa (UST) percobaan
Hambatan pada arus searah, seperti keterbatasan alat dan bahan
yang digunakan praktikum sangat kurang memadai, mohon
sekiranya sebaiknya ditambah lagi.
18
DAFTAR PUSTAKA
Dechttp://alfredbudiono.blogspot.com/2010/12/rangkaian-arus-
searah_16.html
Giancoli C. Douglas. 1998. Fisika Jilid II Edisi ke V. Jakarta:
Erlangga.
http://www.google.co.id/search?num=10&hl=id&site=imgh
p&tbm=isch&source=hp&q=arus+searah&oq=arus+searah
&gs_l=img.3..0j0i24l9.17840.21471.0.22503.11.10.0.1.1.0.
590.2557.2j1j3j3j0j1.10.0...0.0.BIqLSp1v7oY&biw=1366
&bih=665&sei=DXPuT7S-IJGHrAeBm9i9DQ.
Sutrisno dan Tan Ik Gie. 1979. Fisika Dasar: Listrik,
Magnet dan Termofisika. ITB Bandung.
Tipler A. Paul. 1991. Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi
ke III. Jakarta. Erlangga.
Wijayanti, Astuti M.Pd. dkk. 2010. Buku Petunjuk
Praktikum Listrik Magnet 1 : Yogyakarta.
Zemansky, sears. 1972. Fisika Universitas III. Bandung:
Bina Cipta.
19
DAFTAR LAMPIRAN
Hasil-hasil dalam perhitungan sebagai berikut:
A. Menetukan hambatan luar
R1=
R2=
R3=
R4=
NO R R2
1 R1= 1044,78 Ω 1091565,248
2 R2= 1194,21 Ω 1426137,524
3 R3= 1224,38 Ω 1264680,176
4 R4= 1174,797 Ω 1380147,991
∑ 4538,367 Ω 5162530,939
√ (∑
) (∑ )
√ ( )
√
√
Kesalahan relative
Ketelitia = 100% - kesalahan relative
20
= 100% - 2,94% = 97,06%
( ketidak pastian mutlak 1134, 59175 33,34)
B. Menentukan hambatan dalam
Tetapi sebelumnya menghitung hambatan luar
NO R R2
1 R1= 1879,195 Ω 3531373,848
2 R2= 2036,10 Ω 4145703,21
3 R3= 1948,28 Ω 3795794,958
4 R4= 2007,14 Ω 4028610,98
∑ 7870,715 Ω 15501483
√ (∑
) (∑ )
√ ( )
√
√
21
Kesalahan relative
Ketelitia = 100% - kesalahan relative
= 100% - 1,763% = 98,237%
( ketidak pastian mutlak 1967,67875 34,698)
C. Menentukan hambatan dalam
Karena n baterai disusun secara paralel, maka rumus yang digunakan:
(
)
| |
| |
| |
22
| |
√ (∑
) (∑ )
√ ( )
√
√
Kesalahan relative
Ketelitia = 100% - kesalahan relative
= 100% - 1,8% = 98,2%
(ketidak pastian mutlak 5772,025 104,21)
NO R R2
1 R1= 5503,36 Ω 30286971,29
2 R2= 5978,34 Ω 35740549,16
3 R3= 5720,69 Ω 32726294,04
4 R4= 5889,71 Ω 34641582,2
∑ 23088,1 Ω 133395396,7