Laporan Fisika Dasar Hukum Ohm1

LAPORAN FISIKA DASAR

HUKUM OHM

PERCOBAAN-L.1

Fakultas Perikanan Dan Ilmu Kelautan

Universitas Brawijaya

Malang

2011

1. PENDAHULAUAN

1.1 Latar belakang

Pada tahun 1827 seorang ahli fisika jerman. George Simon Ohm menemukan

hubungan antara arus listrik (I) yang mengalir melalui suatu rangkain dengan tegangan

yang dipasang dalam rangkaian (V). Hubungan V dan I tersebut diperoleh ohm melalui

sebuah percobaan dan secara empiris ohm menyatakan hubungan antara V dan I

Hukum ohm menyatakan bahwa besar arus yang mengalir pada suatu konduktor,

pada suhu tetap sebanding dengan badan potensial antara kedua ujung-ujung

konduktor.

1.2 Maksud dan Tujuan

Maksud dari praktikum hukum ohm ini adalah agar praktikan dapat mengetahui

fungsi-fungsi dari alat-alat dalam praktikum ini seperti Amperemeter, Voltmeter dan

Power Supply. Serta agar dapat merangkai susunan listrik secara seri dan pararel.

Tujuan dari praktikum hukum ohm ini adalah agar praktikan dapat menentukan

tahanan suatu pengantar, kuat arus dan tahanan listrik dalam suatu rangkaian dengan

menggunakan prinsip hukum ohm.

1.3 Waktu dan Tempat

Praktikan Fisika Dasar tentang hukum ohm dilaksanakan pada hari Selasa

tanggal 18 Oktober 2011, pada pukul 06.30-08.30 WIB di Laboratorium Ilmu-ilmu

Perairan (IIP) Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Brawijaya, Malang.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Hukum Ohm

Hukum ohm menyatakan bahwa tegangan pada terminal – terminal material

penghantar berbanding lurus terhadap arus yang mengalir melaui material ini, secara

matematis hal ini dirumuskan sebagai berikut

V = IR

Dimana konstanta proporsionalitas atau kesebandingan R disebut sebagai resistansi.

Satuan untuk resistansi adalah ohm, yaitu I V/A dan biasa disingkat huruf besar omega,

Ω (Giancoli, 2010)

Untuk menghasilkan arus listrik pada rangkaian, dibutuhkan beda potensial. Satu

cara untuk menghasilkan beda potensial ialah dengan baterai. George simon ohm

(1797-1854) menentukan dengan eksperimen bahwa arus pada kawat logam sebanding

dengan beda potensial V yang diberikan ke ujung – ujungnya

I X V

Sebagai contoh, jika kita menghubungkan kawat ke baterai 6v, aliran akan dua kali

lipat dibandingkan ke baterai 3v (william, 2005)

2.2 Hukum Kirchoff

2.2.1 Hukum Kirchoff I

“pada setiap cabang, jumlah arus yang memasuki cabang sama dengan jumlah arus

ynag meninggalkan cabang tersebut” (Gunadarma, 2011)

I=I 1+¿ I 2+¿ I 3

I 1

I I 2

I 3

Di pertengahan abad 19 gustav Robert Kirchoff (1824-1887) menemukan

cara menentukan arus listrik pada rangkain bercabang yang kemudian dikenal

dengan hukum kirchoff. Hukum ini berbunyi “jumlah arus yang masuk dalam titik

percabangan sama dengan jumlah arus yang keuar dari titik percabangan”. Yang

kemudian dikenal sebagai hukum kirchoff I (purnomo, 2011)

Secara matematis dinyatakan :

Imasuk=I keluar atau∑ Imasuk= ∑ I keluar

Bila digambarkan dalam bentuk rangkain bercabang maka akan diperoleh

sebagai berikut :

I 1

I I 2 Imasuk=I 1+¿ I 2+¿ I 3

I 3

2.2.2 Hukum Kirchoff II

Adalah hukum kekentalan energi yang diterapkan dalam suatu rangkain

tertutup. Hukum ini menyatakan bahwa jumlah aljabar dari GGL (gaya gerak listrik)

sumber beda potensial dalam sebuah rangakaian tertutup (100p) sama dengan nol.

Secara matematis, hukum kirchoff II ini dirumuskan dengan persamaan

∑E + ∑V = 0

Dimana V adalah beda potensial komponen – komponen dalam rangkaian (kecuali

sumber ggl) dan F adalah GGL sumber (Medi, 2011)

Hukum kirchoff II dipakai untuk menentukan kuat arus yang mengalir pada

rangkaian bercabang dalam keadaan tertutup (sakalar dalam keadaan tertutup)

Hukum kirchoff II berbunyi “ dalam rangkaian tertutup jumlah aljabar 666 (E) dan

jumlah penurunan potensial sama dengan nol ”. maksud dari jumlah penurunan

potensial sama dengan nol adalah tidak ada energi listrik yang hilang dalam rangkain

tersebeut, atau dalam arti semua energi listrik bisa digunakan atau diserap (Aljabar,

2011).

2.3 Rangkaian Seri

Rangkaian seri listrik adalah rangkaian listrik, dimana input suatu komponen berasal

dari output komponen lainnya. Hal inilah yang menyebabkan rangkaian lisrik dapat

menghemat biaya (digunakan sedikit kabel penghubung). Selain memiliki kelebihan

rangkain listrik seri juga mempunyai kelemahan, yaitu jika salah satu komponen dicabut

atau rusak maka komponen yang lainya tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya.

Misal, jika salah satu lampu dicabut atau rusak maka lampu yang lainya akan ikut padam

(Edi, 2011)

Apabila beberapa resistansi dihubungkan secara seri, resistansi total dalam

rangkaian adalah

Rx = Rı + R2 + R₃

Rangkaian seri adalah rangkain yang arusnya mengalir hanya pada satu jalur. Dalam

rangkaian seri, arus I akan sama dalam semua bagian rangkaian tersebut. Hukum ohm

dapat diterapkan untuk keseluruhan rangkaian seri atau untuk bagian – bagianya

rangkainya secara sendiri – sendiri (Gussow, 2004).

2.4 Rangkain Paralel

Jika resistor – resistor itu paralel, maka arus yang melalui resistor tidak sama. Tetapi

selisih potensial diantara terminal – terminal setiap resistor harus sama dan sebanding

dengan V. Umumnya arus yang melalui resistor berbeda karena muatan terakumulasi

atau terkuras ke luar dari titik a, maka arus total I harus sama dengan jumlah ketiga

arus dalam resistor.

IV ab

= IR1

+ IR2

+ IR3

Resistor – resistor paralel ditambahkan secara terbalik karena arus dalam setiap resistor

sebanding dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan hambatan (Young, 2003).

Rangkaian paralel adalah rangkaian listrik yang di susun secara bederet (paralel).

Lampu yang dipasang dirumah umumnya merupakan rangkaian paralel. (Rushell, 2011).

(Google image, 2011) (Google image, 2011)

2.5 Manfaat hukum ohm dibidang perikanan

Dalam bidang perikanan hukum ohm berfungsi untuk mempelajari tentang pelajaran

kelistrikan dibidang pendidikan akademik perikanan. Adapun beberapa alat yang

digunakan yaitu simulasi kontrol motor listrik. Simulasi kontrol listrik DC, simulasi kontrol

rangkaian elektron (Alfian, 2011)

Dalam bidang perikanan, hukum ohm berfungsi untuk mempelajari tentang

kelestarian di bidang pendidikan akademik perikanan yang sering terdapat fasilitas

stimulator elektronik dalam pelajaran tentang listrik. Ada beberapa macam alat yang

mendukung dalam praktikan yaitu stimulasi kontrol motor listrik, simulasi kontrol motor

listrik, dan simulasi rangkaian (Alhikmah, 2011).

(Google image, 2011)

3. METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum fisika dasar tentang hukum ohm ini adalah:

Amperemeter : untuk mengukur kuat arus listrik

Voltmeter : untuk mengukur tegangan listrik

Resistor : sebagai hambatan arus listrik

Kabel : sebagai penghubung arus

Penjepit buaya : untuk menyepit dan menghubungkan kabel

Power Supply : untuk mengubah arus AC menjadi DC

Lampu : sebagai indikator arus listrik

3.2 Skema Kerja

Dirangkai seri Dirangkai parallel

Diatur power supply

Disiapkan alat

9 volt 12 volt

Diatur resistor pada hambatan

0,1 0,22 0,33 O,5 1

Dinyatakan power supply

Diamati angka yang tertera pada volt meter, ampere meter, nyala lampu

Hasil

3.3 Gambar Rangkaian

3.3.1 Rangkaian Seri

3.3.2 Rangkaian Paralel

4. PEMBAHASAN

4.1 Analisa Prosedur

Langkah pertama yang dilakukan pada praktikum fisika dasar tentang hukum

ohm adalah disiapkannya alat-alat yang terdiri dari power supply yang berfungsi untuk

mengubag arus AC menjadi DC, dan lampu yang berfungsi sebagai indicator arus

listrik, ampere meter berfungsi untuk mengukur kuat arus, volt meter berfungsi sebagai

pengukur tegangan listrik, resistor berfungsi sebagai hambatan arus listrik dan penjepit

buaya yag berfungsi sebagai penjepit dan penghubung kabel.

Kemudian dibuat rangkaian seri dan paralel dengan cara: kabel dihubungkan dari

power supply dengan resistor, lalu dari resistor kabel dihubungkan dengan ampere

meter, kemudian dari amperemeter kabel dihubungkan dengan lampu nomor 2 , setelah

itu kabel dari volt meter dihubungkan dengan lampu nomor 3, jika rangkaian seri kabel

dihubungkan pada lampu nomor 2 dan 3. Pada rangkaian paralel, dihubungkan dengan

lampu nomor 1 dan 3. Setelah itu diukur power supply pada tegangan 9 volt dan 12 volt,

kemudian diatur resistor pada hambatan 0,1 Ω , 0,22 Ω , 0,33Ω, 0,5 Ω . lalu diamati

yang tertera pada voltmeter, ampere meter dan nyala lampu lalu amati dan catat

hasilnya.

Pada rangkaian paralel, kita hanya mengganti letak kabel dari amperemeter

yang sebelumnya terletak paling kanan, kita letakan dikanan nomer dua. Lalu kita

nyalakan power supply dengan cara menekan tombol on pada power supply. Setelah

itu kita amati angka yang tertera pada voltmeter dan amperemeter. Kita bandingkan

mana lampu yang nyalanya terang dan yang kurang terang, kemudian catat hasilnya.

4.2 Data Hasil Pengamatan

NO

Tegangan

sumber

(V)

Lampu I Lampu II

Seri Paralel Seri Paralel

1 9 ++ +++ + +

2 9 ++ +++ + +

3 9 ++ +++ + +

4 9 ++ +++ + +

5 9 + ++ + +

1 12 +++ ++++ ++ ++

2 12 +++ ++++ ++ ++

3 12 ++ ++++ ++ ++

4 12 ++ ++++ + ++

5 12 ++ +++ + +

Keterangan :

++++ = sangat terang

+++ = sedikit terang

++ = terang

+ = agak redup

N

O

Tegangan

sumber

(V)

Lampu I Lampu II

V I V I

1 9 8 1,1 7 1,05

2 9 5 1,1 6,5 1,01

3 9 7 1,01 6,5 1,01

4 9 6 1,05 6,5 1

5 9 5 1 6 1

1 12 10 1,1 10 1

2 12 10 1,1 9 1,1

3 12 10 1,1 9,5 1,1

4 12 11,5 1,1 9 1,1

5 12 8 1,08 8 1,05

4.3 Perhitungan

4.3.1 Perhitungan pada rangkaian seri 9 volt

1. R1 = VI

= 81,1

= 7,3 R= ∑R5

2.R2 = VI

= 51,1

= 4,5 = R1+R2+R3+R4+R5

5

3. R3 = VI

= 71,01

= 6,9 = 7,3+4,5+6,9+5,7+5

5

4. R4 = VI

= 61,05

= 5,7 = 29,45

= 5,88

5. R5 = VI

= 51

= 5 ∑R = 7,34 + 4,5 + 6,9 + 5,7 + 5

= 29,4

NO R (Ω) R (R-R) (R-R)2

1 7,3 5,88 1,42 2,016

2 4,5 5,88 -1,38 1,9

3 6,9 5,88 1,02 1,04

4 5,7 5,88 -1,18 0,03

5 5 5,88 -0,88 0,77

∑= 5,76

- Ralat mutlak - Ralat nisbi

A=√∑(R−R)2

n(n−1) I =

ARx100%

= √ 5,765 (4) =

0,5375,88

x 100%

= √ 5,7620 = 9,13 %

=√0,288 - keseksamaan

= 0,573 K = 100% - I

= 100% - 9,13%

= 90,87%

HP1 = R+ A = 5,88 + 0,537 = 6,417

HP2 = R - A = 5,88 – 0,537 = 5,343

4.3.2 Perhitungan pada rangkaian seri 12 volt

1. R1 = VI

= 101,1

= 9,09 R = ∑R5

2.R2 = VI

= 101,1

= 9,09 = R1+R2+R3+R4+R5

5

3. R3 = VI

= 101,1

= 9 = 9,09+9,09+9,09+10,45+7,4

5

4. R4 = VI

= 11,51,1

=10,45 = 45,125

= 9,02

5. R5 = VI

= 81,08

= 7,4 ∑R = 9,09 + 9,09 + 9,09 + 10,45 + 7,4

= 45,12

NO R (Ω) R (R- R) (R- R)2

1 9,09 9,02 0,07 4,9 x 10-3

2 9,09 9,02 0,07 4,9 x 10-3

3 9,09 9,02 0,07 4,9 x 10-3

4 10,45 9,02 1,43 2,0449

5 7,4 9,02 -1,62 -2,624

∑= -0,5644


A=√∑ (R−R)2

n(n−1) I =

ARx100%

= √−0,56445(4)

= 00,1689,02

x 100%

= √−0,564420

= 1,86 %


= 0,168 K = 100% - I

= 100% - 1,86%

= 98,14%

HP1 = R + A = 9,02 + 0,168 = 9,188

HP2 = R - A = 9,02 – 0,168 = 8,852

4.3.3 Perhitungan pada rangkaian paralel 9 volt

1. R1 = VI

= 71,05

= 6,67 R= ∑R5

2.R2 = VI

= 6,51,01

= 6,43 = R1+R2+R3+R4+R5

5

3. R3 = VI

= 6,51,01

= 6,43 = 6,67+6,43+6,43+6,5+6

5

4. R4 = VI

= 6,51,01

= 6,5 = 32,035

= 6,4

5. R5 = VI

= 61

= 6 ∑R = 6,67 + 6,43 + 6,43 + 6,5 + 6

= 32,03

NO R (Ω) R (R- R) (R-Ṝ)2

1 6,67 6,4 0,27 0,0729

2 6,43 6,4 0,03 9 x 10-4

3 6,43 6,4 0,03 9 x 10-4

4 6,5 6,4 0,1 0,01

5 6 6,4 -0,4 0,16

∑= 0,2447


A=√∑ (R−R)2

n(n−1) I =

ARx100%

= √ 0,24475(4 ) =

0,116,4

x 100%

= √ 0,244720 = 1,71 %


= 0,11 K = 100% - I

= 100% - 1,71%

= 98,29%

HP1 = R + A = 6,4 + 0,11 = 6,51

HP2 = R - A = 6,4 – 0,11 = 6,29

4.3.4 Perhitungan pada rangkaian paralel 12 volt

1. R1 = VI

= 101

= 10 R= ∑R5

2.R2 = VI

= 91,1

= 8,18 = R1+R2+R3+R4+R5

5

3. R3 = VI

= 9,51,1

= 8,63 = 10+8,18+8,63+8,18+7,6

5

4. R4 = VI

= 91,1

= 8,18 = 42,595

= 8,51

5. R5 = VI

= 81,05

= 7,6 ∑R = 10 + 8,18 + 8,63 + 8,18 + 7,6

= 42,59

NO R (Ω) R (R-R) (R-R)2

1 10 8,51 1,49 2,22

2 8,18 8,51 -0,33 0,109

3 8,63 8,51 0,12 0,0144

4 8,18 8,51 -0,33 0,109

5 7,6 8,51 -0,91 0,83

∑= 3,28


A=√∑ (R−R)2

n(n−1) I =

ARx100%

= √ 3,285 (4) =

0,4058,51

x 100%

= √ 3,2820 = 4,76 %


= 0,405 K = 100% - I

= 100% - 4,76%

= 95,24%

HP1 = R + A = 8,51 + 0,405 = 8,915

HP2 = R- A = 8,51 – 0,405 = 8,105

4.4 Analisa Hasil

Dari praktikum fisika dasar tentang hukm ohm didapatkan analisa hasil sebagai

berikut, pada rangkaian seri, dengan tegangan 9 volt diperoleh hasil R1 = 7,3 ; R2 = 4,5 ;

R3 = 6,9 ; R4 = 5,7 ; R5 = 5. Kemudian setelah melakukan perhitungan maka didapat ralat

mutlak (A) sebesar 0,537 ; ralat nisbi (I)= 9,13% keseksamaan sebesar 90,87% dan

himpunan penyelesaian antara 6,417 dan 5,343. pada rangkaian seri, dengan tegangan

12 volt diperoleh hasil R1 = 9,09 ; R2 = 9,09 ; R3 = 9,09 ; R4 = 10,45 ; R5 = 7,4. Kemudian

setelah melakukan perhitungan maka didapat ralat mutlak (A) sebesar 0,168; ralat nisbi

(I)= 1,86% keseksamaan sebesar 98,14% dan himpunan penyelesaian antara 9,188 dan

8,852.

Kemudian dilakukan percobaan pada rangkaian paralel, dengan tegangan 9 volt

diperoleh hasil R1 = 6,67 ; R2 = 6,43 ; R3 = 6,43 ; R4 = 6,5 ; R5 = 6. Kemudian setelah

melakukan perhitungan maka didapat ralat mutlak (A) sebesar 0,11 ; ralat nisbi (I)=

1,71% keseksamaan sebesar 98,29% dan himpunan penyelesaian antara 6,51 dan 6,29.

pada rangkaian paralel, dengan tegangan 12 volt diperoleh hasil R1 = 10 ; R2 = 8,18 ; R3

= 8,63 ; R4 = 8,18 ; R5 = 7,6. Kemudian setelah melakukan perhitungan maka didapat

ralat mutlak (A) sebesar 0,405 ; ralat nisbi (I)= 4,76% keseksamaan sebesar 95,24% dan

himpunan penyelesaian antara 8,915 dan 8,105.

Pada praktikum ini, dapat diambil kesimpulan bahwa, jika hambatan pada resistor

semakin besar, maka nilai kuat arus semakin kecil. Jika nilai hambatan pada resistor

kecil, maka nilai kuat arus semakin besar. Selain itu, pada rangkain seri, jika salah satu

resistor putus atau rusak, maka yang lainya ikut padam. Sedangkan pada paralel, jika

salah satu dari resistor rusak, maka yang lain tidak ikut rusak.

5. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari praktikum fisika dasar tentang hukum ohm dapat disimpulkan sebagai berikut :

- Hukum ohm menyatakan bahwa tegangan pada terminal – terminal penghantar,

berbanding lurus terhadap arus yang mengalir melalui material.

- Hukum kirchoff I mengatakan bahwa jumlah arus yang memasuki cabang sama

dengan jumlah arus ynag meninggalkan cabang tersebut.

- Hukum kirchoff II adalah hukum kekentalan energi yang diterapkan dalam suatu

rangkaian tertutup.

- Rangkaian seri adalah rangkaian yang arus lisrtiknya mengalir hanya pada satu

jalur.

- Rangkaian paralel adalah rangkaian yang disusun secara berderet (paralel).

- Jika rambatan pada resistor semakin besar, maka nilai kuat arus semakin kecil

dan sebaliknya.

5.2 Saran

Dalam praktikum fisika dasar tentang hukum ohm, diharapkan praktikan menguasai

materi dengan baik. Lebih teliti dalam mengamati nilai yang tertukar dalam amperemeter

dan voltmeter. Sehingga tidak ada kesulitan dalam menjalankan praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Alfian, 2010. Hukum kirchoff I dan II. http: // alfian.blogspot.com. diakses pada tanggal 19 oktober 2011 pukul 20.00 WIB.

Alhikmah, Devitria. 2011. Hukum Ohm. http:// devitriaalhikmah.blogspot.com / 2010/12/ hukum-ohm. Html. Diakses pada tanggal 18 oktober 2011 pukul 20.00 WIB.

Aljabar. 2011. Hukum kirchoff II. http:// aljabar.Wordpress.com /2008/04/06/ hukum – kirchoff – 2 / diakses pada tanggal 19 oktober 2011 pukul 18.00 WIB.

Edi. 2011. http:// www. Media – bali. Net / listrik dinamis / rangkaian listrik seri. Html. Diakses pada tanggal 18 oktober 2011 pukul 14.00 WIB.

Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika edisi kedua. Jakarta: Erlangga

Gunadarma. 2011. Hukum kirchoff. http: // oau. Gunadarma.ac.id / course / computer – science – and information / computer – system – si / listrik – magnet / hukum – kirchoff. Diakses pada tanggal 18 oktober 2011 pukul 14.00 WIB.

Gussow, Milton. 2004. Dasar – dasar teknik listrik. Jakarta: Erlangga

Medi. 2011. http: // www. Media bali.net / listrik – dinamis / hukum – II – kirchoff. Html. Diakses pada tanggal 18 oktober 2011 pukul 21.00 WIB.

Purnomo, Sidik. 2011. Hukum kirchoff. http: // sidik purnomo.net / hukum kirchoff – I . html. Diakses pada tanggal 20 oktober 2011 pukul 14.00 WIB.

Rushell. 2011. http: // isskyline. Blogspot.com /2011/01/ rangkaian. Listrik. Html. Diakses pada tanggal 21 oktober 2011 pukul 06.00 WIB.

William dkk. 2005. Rangkaian listrik. Jakarta: Erlangga

Young, Hugh. Freedman. 2003. Fisika universitas. Jakarta: Erlangga.

Laporan Fisika Dasar Hukum Ohm1

Documents

Transcript of Laporan Fisika Dasar Hukum Ohm1