Laporan LR03 Fransisca BDT

33
LAPORAN R-LAB Karakteristik VI Semikonduktor Nama : Fransisca Berliani Dewi Thanjoyo NPM : 0806337604 Fakultas : Teknik Departemen : Teknik Industri Kode Praktikum : LR 03 Tanggal Praktikum : 14 Oktober 2009 Unit Pelaksana Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar (UPP-IPD) Universitas Indonesia Depok Karakteristik VI Semikonduktor 1

Transcript of Laporan LR03 Fransisca BDT

Page 1: Laporan LR03 Fransisca BDT

LAPORAN R-LAB

Karakteristik VI Semikonduktor

Nama : Fransisca Berliani Dewi Thanjoyo

NPM : 0806337604

Fakultas : Teknik

Departemen : Teknik Industri

Kode Praktikum : LR 03

Tanggal Praktikum : 14 Oktober 2009

Unit Pelaksana Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar (UPP-

IPD)

Universitas IndonesiaDepok

Karakteristik VI Semikonduktor

I. Tujuan Praktikum

Melihat karakteristik hubungan beda potensial (V) dengan arus listrik (I) pada

suatu semikonduktor

1

Page 2: Laporan LR03 Fransisca BDT

II. Peralatan

1. Bahan semikonduktor

2. Amperemeter

3. Voltmeter

4. Variable power supply

5. Camcorder

6. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

III. Landasan Teori

Semikonduktor merupakan elemen dasar dari komponen elektronika

seperti dioda, transistor dan sebuah IC (integrated circuit). Disebut semi atau

setengah konduktor, karena bahan ini memang bukan konduktor murni.

Bahan-bahan logam seperti tembaga, besi, timah disebut sebagai konduktor

yang baik sebab logam memiliki susunan atom yang sedemikian rupa,

sehingga elektronnya dapat bergerak bebas.

Susunan Atom Semikonduktor

Bahan semikonduktor yang banyak dikenal contohnya adalah Silicon

(Si), Germanium (Ge) dan Gallium Arsenida (GaAs). Germanium dahulu

adalah bahan satu-satunya yang dikenal untuk membuat komponen

semikonduktor. Namun belakangan, silikon menjadi popular setelah

ditemukan cara mengekstrak bahan ini dari alam. Silikon merupakan bahan

terbanyak ke dua yang ada di bumi setelah oksigen (O2). Pasir, kaca dan batu-

batuan lain adalah bahan alam yang banyak mengandung unsur silikon.

Dapatkah anda menghitung jumlah pasir di pantai.

Struktur atom kristal silikon, satu inti atom (nucleus) masing-masing

memiliki 4 elektron valensi. Ikatan inti atom yang stabil adalah jika dikelilingi

oleh 8 elektron, sehingga 4 buah elektron atom kristal tersebut membentuk

ikatan kovalen dengan ion-ion atom tetangganya. Pada suhu yang sangat

2

Page 3: Laporan LR03 Fransisca BDT

rendah (0oK), struktur atom silikon divisualisasikan seperti pada gambar

berikut.

Gambar 3.1 Struktur Dua Dimensi Kristal Silikon

Ikatan kovalen menyebabkan elektron tidak dapat berpindah dari satu

inti atom ke inti atom yang lain. Pada kondisi demikian, bahan semikonduktor

bersifat isolator karena tidak ada elektron yang dapat berpindah untuk

menghantarkan listrik. Pada suhu kamar, ada beberapa ikatan kovalen yang

lepas karena energi panas, sehingga memungkinkan elektron terlepas dari

ikatannya. Namun hanya beberapa jumlah kecil yang dapat terlepas, sehingga

tidak memungkinkan untuk menjadi konduktor yang baik.

Ahli-ahli fisika terutama yang menguasai fisika quantum pada masa itu

mencoba memberikan doping pada bahan semikonduktor ini. Pemberian

doping dimaksudkan untuk mendapatkan elektron valensi bebas dalam jumlah

lebih banyak dan permanen, yang diharapkan akan dapat menghantarkan

listrik. Kenyataannya demikian, mereka memang iseng sekali dan jenius.

TIPE –N

Misalnya pada bahan silikon diberi doping phosphorus atau arsenic

yang pentavalen yaitu bahan kristal dengan inti atom memiliki 5 elektron

valensi. Dengan doping, Silikon yang tidak lagi murni ini (impurity

semiconductor) akan memiliki kelebihan elektron. Kelebihan elektron

3

Page 4: Laporan LR03 Fransisca BDT

membentuk semikonduktor tipe-n. Semikonduktor tipe-n disebut juga donor

yang siap melepaskan electron.

Gambar 3.2 Doping Atom Pentavalen

TIPE – P

Kalau silikon diberi doping Boron, Gallium atau Indium, maka akan

didapat semikonduktor tipe-p. Untuk mendapatkan silikon tipe-p, bahan

dopingnya adalah bahan trivalent yaitu unsur dengan ion yang memiliki 3

elektron pada pita valensi. Karena ion silikon memiliki 4 elektron, dengan

demikian ada ikatan kovalen yang bolong (hole). Hole ini digambarkan

sebagai akseptor yang siap menerima elektron. Dengan demikian, kekurangan

elektron menyebabkan semikonduktor ini menjadi tipe-p.

Gambar 3.3 Doping Atom Trivalent

RESISTANSI

Semikonduktor tipe-p atau tipe-n jika berdiri sendiri tidak lain adalah

sebuah resistor. Sama seperti resistor karbon, semikonduktor memiliki

resistansi. Cara ini dipakai untuk membuat resistor di dalam sebuah

4

Page 5: Laporan LR03 Fransisca BDT

komponen semikonduktor. Namun besar resistansi yang bisa didapat kecil

karena terbatas pada volume semikonduktor itu sendiri.

Pada semikonduktor elektron terikat lebih kuat. Ketika suhu

dinaikkan: elektron menjadi lebih tidak terikat dan dapat bergerak lebih

mudah, konduktivitas naik, resistivitas turun.

Nilai hambatan dari suatu bahan semikonduktor berkaitan dengan

temperature di sekelilingnya. Temperatur tersebut mempengaruhi energi yang

dimiliki elektron. Semakin tinggi temperatur maka akan semakin banyak

electron yang memiliki energi pada level konduksi. Jumlah electron pada level

konduksi akan mempengaruhi konduktivitas semikonduktor tersebut, semakin

banyak maka semakin mudah menghantarkan arus listrik.

Suatu material yang memiliki hambatan listrik akan menghasilkan

panas atau kalor bila dialiri arus listrik. Jumlah kalor yang dihasilkan

sebanding dengan beda potenisal antara kedua ujung material tersebut, besar

arus yang mengalir, dan lamanya waktu arus tersebut mengalir. Arus listrik

terjadi karena adanya aliran elektron dimana setiap elektron mempunyai

muatan yang besarnya sama. Jika kita mempunyai benda bermuatan negatif

berarti benda tersebut mempunyai kelebihan elektron. Derajat termuatinya

benda tersebut diukur dengan jumlah kelebihan elektron yang ada. Muatan

sebuah elektron, sering dinyatakan dengan simbul q atau e, dinyatakan dengan

satuan coulomb, yaitu sebesar: q = 1,6 x 10-19 coulomb.

Pada dasarnya dalam kawat penghantar terdapat aliran elektron dalam

jumlah yang sangat besar, jika jumlah elektron yang bergerak ke kanan dan ke

kiri sama besar maka seolah-olah tidak terjadi apa-apa. Namun jika ujung

sebelah kanan kawat menarik elektron sedangkan ujung sebelah kiri

melepaskannya maka akan terjadi aliran electron ke kanan (dalam hal ini

disepakati bahwa arah arus ke kiri). Aliran elektron inilah yang selanjutnya

disebut arus listrik.

Yang menentukan seberapa besar arus yang mengalir adalah besarnya

beda potensial (dinyatakan dengan satuan volt). Jadi untuk sebuah konduktor

semakin besar beda potensial akan semakin besar pula arus yang mengalir.

5

Page 6: Laporan LR03 Fransisca BDT

Beda potensial diukur antara ujung-ujung konduktor. Namun kadang-kadang

kita berbicara tentang potensial pada suatu titik tertentu. Dalam hal ini kita

sebenarnya mengukur beda potensial pada titik tersebut terhadap suatu titik

acuan tertentu. Sebagai standar titik acuan biasanya dipilih titik tanah

(ground).

Pada sebagian besar konduktor logam, hubungan arus yang mengalir

dengan potensial diatur oleh Hukum Ohm. Dia menggunakan rangkaian

sumber potensial secara seri, mengukur besarnya arus yang mengalir dan

menemukan hubungan linier sederhana, dituliskan sebagai

V = IR

dimana R = V/I disebut hambatan dari beban. Nama ini sangat cocok karena R

menjadi ukuran seberapa besar konduktor tersebut menahan laju aliran

elektron. Berlakunya hukum ohm sangat terbatas pada kondisi-kondisi

tertentu, bahkan hukum ini tidak berlaku jika suhu konduktor tersebut

berubah. Untuk material-material atau piranti elektronika tertentu seperti

diode dan transistor, hubungan dan V tidak linier.

IV. Prosedur Eksperimen

1. Mengaktifkan Web cam dengan cara mengklik icon video pada halaman web

r-Lab.

2. Memperhatikan tampilan video dari peralatan yang digunakan.

3. Memberikan beda potensial dengan memberi tegangan V1.

6

Page 7: Laporan LR03 Fransisca BDT

4. Mengaktifkan power supply/baterai dengan mengklik radio button di

sebelahnya.

5. Mengukur beda potensial dan arus yang terukur pada hambatan.

6. Mengulangi langkah 3 hingga 5 untuk beda potensial V2 hingga V8.

V. Pengolahan Data dan Evaluasi

a. Pengolahan Data

No V(volt) I(mA)

1 0.45 3.26

2 0.45 3.58

3 0.45 3.58

4 0.45 3.58

5 0.45 3.58

6 0.91 7.49

7 0.91 7.49

8 0.91 7.49

9 0.91 7.49

10 0.91 7.49

11 1.36 11.08

12 1.36 11.08

13 1.36 11.08

14 1.36 11.08

15 1.36 11.08

16 1.81 14.99

17 1.81 14.99

18 1.81 14.99

7

Page 8: Laporan LR03 Fransisca BDT

19 1.81 14.99

20 1.81 15.31

21 2.26 19.22

22 2.26 19.22

23 2.26 19.22

24 2.26 19.55

25 2.26 19.55

26 2.85 25.42

27 2.85 25.42

28 2.84 25.42

29 2.84 26.07

30 2.84 26.07

31 3.14 28.02

32 3.14 28.67

33 3.14 28.67

34 3.13 28.67

35 3.13 29.00

36 3.58 33.89

37 3.57 34.54

38 3.57 34.86

39 3.56 35.52

40 3.55 35.84

Tabel 5.1 Tabel Data Pengamatan

1. Dapatkan nilai rata-rata beda potensial yang terukur dan arus yang terukur untuk

V1 , V2 , V3 hingga V8.

Tegangan V rata-rata

(volt)

I rata-rata

(mA)

V1 0,45 3,516

V2 0,91 7,49

V3 1,36 11,08

8

Page 9: Laporan LR03 Fransisca BDT

V4 1,81 15,054

V5 2,26 19,352

V6 2,844 25,68

V7 3,136 28,606

V8 3,566 34,93

Tabel 5.2 Tabel Data Rata-rata Pengamatan

2. Buatlah grafik yang memperlihatkan hubungan V vs I!

a. Hubungan tegangan V1 dengan I

0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.93

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

Hubungan Tegangan V1 dengan I

Hubungan Tegangan V1 dengan ILinear (Hubungan Tegangan V1 dengan I)

Beda Potensial (volt)

Arus

List

rik (m

A)

Grafik 5.1 Hubungan Tegangan V1 dan Kuat Arus

b. Hubungan Tegangan V2 dengan kuat arus

9

Page 10: Laporan LR03 Fransisca BDT

0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2012345678

Hubungan tegangan V2 dengan I

Hubungan tegangan V2 dengan ILinear (Hubungan tegangan V2 dengan I)

beda potensial (volt)

arus

list

rik (m

A)

Grafik 5.2 Hubungan Tegangan V2 dan I

c. Hubungan Tegangan V3 dengan I

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.80

2

4

6

8

10

12

Hubungan Tegangan V3 dengan I

Hubungan Tegangan V3 dengan ILinear (Hubungan Tegangan V3 dengan I)

beda potensial (volt)

Arus

list

rik (m

A)

Grafik 5.3 Hubungan Tegangan V3 dan I

d. Hubungan Tegangan V4 dengan I

10

Page 11: Laporan LR03 Fransisca BDT

1.5 2 2.5 3 3.5 414.8

14.9

15

15.1

15.2

15.3

15.4

Hubungan Tegangan V4 dengan I

Hubungan Tegangan V4 dengan ILinear (Hubungan Tegangan V4 dengan I)

beda potensial (volt)

arus

list

rik (m

A)

Gambar 5.4 Hubungan Tegangan V4 dengan I

e. Hubungan Tegangan V5 dengan I

2 2.5 3 3.5 4 4.5 519

19.1

19.2

19.3

19.4

19.5

19.6

Hubungan Tegangan V5 dengan I

Hubungan Tegangan V5 dengan ILinear (Hubungan Tegangan V5 dengan I)

beda potensial (volt)

arus

list

rik (m

A)

Gambar 5.5 Hubungan Tegangan V5 dengan I

f. Hubungan Tegangan V6 dengan I

11

Page 12: Laporan LR03 Fransisca BDT

2.838 2.84 2.8422.8442.8462.848 2.85 2.85225

25.2

25.4

25.6

25.8

26

26.2

Hubungan Tegangan V6 dengan I

Hubungan Tegangan V6 dengan I

beda potensial (volt)

arus

list

rik (m

A)

Grafik 5.6 Hubungan Tegangan V6 dengan I

g. Hubungan tegangan V7 dengan I

3.1283.13

3.1323.134

3.1363.138

3.143.142

27.427.627.8

2828.228.428.628.8

2929.2

hubungan tegangan v7 dengan I

hubungan tegangan v7 dengan ILinear (hubungan tegangan v7 dengan I)

beda potensial (volt)

arus

list

rik (m

A)

Grafik 5.7 Hubungan Tegangan V7 dengan I

h. Hubungan Tegangan V8 dengan I

12

Page 13: Laporan LR03 Fransisca BDT

3.54 3.55 3.56 3.57 3.58 3.5932.5

3333.5

3434.5

3535.5

3636.5

hubungan tegangan V8 dengan I

hubungan tegangan V8 dengan ILinear (hubungan tegangan V8 dengan I)

beda potensial (volt)

arus

list

rik (m

A)

Grafik 5.8 Hubungan Tegangan V8 dengan I

Hubungan Tegangan rata-rata dengan arus listrik rata-rata

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 405

10152025303540

3.5167.49

11.0815.054

19.352

25.6828.606

34.93f(x) = 9.85574915599529 x − 1.91193977654238R² = 0.992411909002283

hubungan tegangan rata-rata dengan arus listrik rata-rata

hubungan tegangan rata-rata dengan arus listrik rata-rataLinear (hubungan tegan-gan rata-rata dengan arus listrik rata-rata)Linear (hubungan tegan-gan rata-rata dengan arus listrik rata-rata)Linear (hubungan tegan-gan rata-rata dengan arus listrik rata-rata)

beda potensial (volt)

arus

list

rik (m

A)

Grafik 5.9 Hubungan Tegangan rata-rata dengan arus listrik rata-rata

3. Bagaimanakah bentuk kurva hubungan V vs I , jelaskan mengapa bentuknya

seperti itu !

13

Page 14: Laporan LR03 Fransisca BDT

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 405

10152025303540

3.5167.49

11.0815.054

19.352

25.6828.606

34.93f(x) = 9.85574915599529 x − 1.91193977654238R² = 0.992411909002283

hubungan tegangan rata-rata dengan arus listrik rata-rata

hubungan tegangan rata-rata dengan arus listrik rata-rataLinear (hubungan tegan-gan rata-rata dengan arus listrik rata-rata)Linear (hubungan tegan-gan rata-rata dengan arus listrik rata-rata)Linear (hubungan tegan-gan rata-rata dengan arus listrik rata-rata)

beda potensial (volt)

arus

list

rik (m

A)

Pada grafik di atas ini menunjukkan grafik yang linear yang membuktikan

bahwa terjadi hubungan yang berbading lurus. Hubungan ini menyebabkan

apabila beda potensial yang diberikan pada semikonduktor semakin besar maka

arus listrik yang dihasilkan akan semakin besar juga. Apabila ditulis dalam sebuah

rumus seperti V = xI. Hal ini dapat terjadi karena suhu pada percobaan ini tidak

berubah sehingga dapat dituliskan seperti perssamaan pada hukum ohm. Apabila

suhu pada percobaan ini berubah maka persamaan hukum ohm tidak dapat

digunakan dan pada transistor ataupun dioda persamaan hukum ohm juga tidak

dapat digunakan.

Pada praktikum kali ini, praktikan melakukan percobaan sampai pada

tegangan ke delapan. Oleh karena itu, dalam praktikum ini, terdapat delapan

macam variasi data. Persamaan garis dari grafik hubungan tegangan dengan kuat

arus merupakan persamaan linear (y = mx+b) :

m=n∑ x i y i−(∑ x i ) (∑ y i)

n∑ x i2−(∑ x i)

2

14

Page 15: Laporan LR03 Fransisca BDT

b=∑ xi

2∑ y i−(∑ x i) (∑ x i y i )n∑ x i

2−(∑ x i )2

Namun, dengan menggunakan chart dalam Microsoft Excel, praktikan dapat

mengetahui langsung persamaan garis yang dimaksud, yaitu :

y = 9,855 x – 1,911

R² = 0.992

V Xi Yi X i2 Y i

2XY

V1 0,45 3,516 0,2025 12,36226 1,5822

V2 0,91 7,49 0,8281 56,1001 6,8159

V3 1,36 11,08 1,8496 122,7664 15,0688

V4 1,81 15,054 3,2761 226,6229 27,24774

V5 2,26 19,352 5,1076 374,4999 43,73552

V6 2,844 25,68 8,088336 659,4624 73,03392

V7 3,136 28,606 9,834496 818,3032 89,70842

V8 3,566 34,93 12,71636 1220,105 124,5604

∑ 16,336 145,708 41,90309 3490,222 381,7529

∑2 266,8649

21230,8

2     145735,3

Dengan kesalahan:

δy=√( 1n−2 )[∑ y i

2−∑ x i

2 (∑ y i )2−2∑ x i (∑ x i y i )∑ y i+n (∑ x i y i )

2

n∑ x i2− [∑ x i ]

2 ]¿√( 1

8−2 )[3490,222−41,90309 (21230,82)−2(16,336)(381,7529)(145,708)+8(145735,3)

8 (41,90309 )−266,8649 ]δy=¿1,028

Jadi, y ±δy = y ± 1,028

δm=δy √ n

n∑ xi2−(∑ x i )

2

15

Page 16: Laporan LR03 Fransisca BDT

δm=1 ,028 √ 88 (41,90309 )−266,8649

δm=0,3518

Jadi, m ± δm = 9,855 ± 0,3518

kesal ahan relatif = δmm

kesalahan relatif =|0 ,35189 ,855

x100 %|kesalahan relatif =3,569 %

δb=δy√ ∑ x i2

n∑ x i2−(∑ xi )

2

δb=1,028 √ 41,903098 (41,90309 )−266,8649

δb=0,804

Jadi, b ± δb = 1,911 ± 0,804

Kekuatan Hubungan antara x dan y dapat dihitung dari koefisien korelasi:

r(xi, yi)=0,996

4. Berdasarkan kurva grafik V vs I berapakah nilai hambatan yang dapat kita hitung?

Bolehkan kita menggunakan hukum ohm untuk menjelaskan nilai hambatan di

semikonduktor ? Boleh menggunakan hokum ohm karena saat percobaan tidak

terjadi perubahan suhu yang signifikan.

V= I . R

R=VI

Tegangan V rata-rata (volt) I rata-rata (A) R rata-rata (ohm)

16

Page 17: Laporan LR03 Fransisca BDT

V1 0,45 0,003516 127,9863

V2 0,91 0,00749 121,4953

V3 1,36 0,01108 122,7437

V4 1,81 0,015054 120,2338

V5 2,26 0,019352 116,7838

V6 2,844 0,02568 110,7477

V7 3,136 0,028606 109,6274

V8 3,566 0,03493 102,0899

Rata-rata 2,042 0,018214 116,4635

Dapat disimpulkan bahwa nilai hambatan yang akan diperoleh dengan

perhitungan V1,V2, V3, V4, V5, V6, V7, dan V8 dengan nilai I yang diukur yaitu

116,4635 Ohm.

b. Analisis

Pada bagian ini, praktikan akan menjelaskan mengenai analisis dari

praktikum karakreristik semikonduktor yang telah dilakukan. Analisis meliputi

analisis percobaan, analisis hasil, dan analisis grafik. Pada bagian analisis

percobaan, akan dijelaskan mengenai faktor-faktor yang memengaruhi hasil

atau data pengamatan dari percobaan dan gejala-gejala fisik yang terjadi

selama percobaan berlangsung. Pada bagian analisis hasil, akan dianalisis data-

data pengamatan yang merupakan hasil dari percobaan dan pada bagian

analisis ini akan diketahui apakah tujuan percobaan telah terpenuhi atau belum.

Sedangkan pada bagian analisis grafik, akan dianalisis grafik yang terbentuk

dari data-data pengamatan hasil percobaan. Dari analisis grafik tersebut, akan

diketahui besar kesalahan relatif yang terdapat pada data-data pengamatan.

Analisis Percobaan

Karena kali ini praktikan tidak melakukan praktikum secara manual, melainkan

dengan praktikum RLab, maka praktikan tidak dapat mengamati secara

langsung saat berpraktikum. Selain itu, pada saat praktikan melakukan

parktikum, video tidak dapat digunakan, sehingga praktikan hanya mengukur

17

Page 18: Laporan LR03 Fransisca BDT

tegangan V1 sampai V8 saja tanpa melihat dari video. Padahal dalam cara

kerja praktikum, praktikan dimintan untuk mengambil data saat tegangan atau

beda potensial mendekati nol.

Analisis Hasil

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk melihat karakteristik hubungan antara

beda potensial dengan arus listrik. Dan setelah dilakukan perhitungan, maka

didapat pada V1 adalah 0,45 volt dan pada arus listrik adalah 3,26 mA. Untuk

setiap tegangan, dilakukan sampai lima kali perocobaan. Dan untuk tegangan,

rata-rata memiliki nilai yang konstan untuk setiap tegangannya, yaitu 0,45 volt

dan untuk V2 pun juga seperti itu yaitu konstan 0,91 volt sampai 5 kali

percobaan. Namun, untuk arus listrik, terdapat nilai yang kosntan, namun

terkadang nilai arus menurun dari nilai awal. Hal ini cukup membuktikan

bahwa jika tidak terdapat perubahan nilai pada tegangan, maka demikian juga

tidak terdapat perubahan nilai pada arus listrik. Lalu, dari delapan tegangan dan

arus listrik tersebut, praktikan menghitung tegangan rata-rata dan kuat arus

rata-rata, maka didapat tegangan rata-rata untuk setiap tegangan dan kuat arus

rata-rata untuk setiap arus listrik. Hasil percobaan yang diperoleh menunjukkan

bahwa hubungan beda potensial dan arus listrik pada semikonduktor adalah

berbanding lurus dengan mengacu pada perhitungan : V= I . R

Lalu, dari tegangan rata-rata dan arus listrik rata-rata, dari perhitungan rumus

V = I . R, maka praktikan dapat menghitung nilai hambatan (R) rata-rata dari

setiap tegangan. Dan praktikan mentotal semua nilaictegangan, arus listrik, dan

hambatan yang diperoleh. Maka dari itu, dari percobaan ini, diperoleh nilai

tegangan total rata-rata adalah 2,042 dan untuk arus listrik total rata-rata adalah

0,018214 A sedangkan nilai hambatan total rata-rata adalah sebesar 116,4635

Ohm. Dan dari hasil ini pula, dapat diketahui bahwa nilai hambatan pada

semikonduktor dapat dihutung dari dengan menggunakan rumus hokum ohm.

Analisis Grafik

18

Page 19: Laporan LR03 Fransisca BDT

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 405

10152025303540

3.5167.49

11.0815.054

19.352

25.6828.606

34.93f(x) = 9.85574915599529 x − 1.91193977654238R² = 0.992411909002283

hubungan tegangan rata-rata dengan arus listrik rata-rata

hubungan tegangan rata-rata dengan arus listrik rata-rataLinear (hubungan tegan-gan rata-rata dengan arus listrik rata-rata)Linear (hubungan tegan-gan rata-rata dengan arus listrik rata-rata)Linear (hubungan tegan-gan rata-rata dengan arus listrik rata-rata)

beda potensial (volt)

arus

list

rik (m

A)

Pada grafik di atas dan seluruh grafik yang sudah ada, antara beda

potensial dengan arus listrik merupakan perbandingan lurus dan berbentuk

linear. Hal ini menjelaskan bahwa semakin besar beda potensial yang

diberikan maka arus listrik yang diukur juga akan semakin membesar.

Kesimpulannya beda potensial dan arus listrik nantinya akan mempengaruhi

dalam penentuan nilai hambatan.

Dengan pembuatan grafik pada Ms. Excel, didapat y = 9,855 x - 1,911.

Hubungan I dan V adalah linear, dengan kuat hubungan di antaranya r(xi,

yi)=0,996. Nilai r menyatakan kuatnya hubungan V dan I, nilai r yang besar

(mendekati satu) berarti setiap perubahan I akan sangat mempengaruhi

besarnya nilai V, begitu pula sebaliknya.

Analisis Kesalahan

Pada percobaan ini terdapat faktor kesalahan. Yang pertama yaitu praktikan

tidak dapat melihat video pada r-lab sehingga praktikan hanya menjalankan

perintah tanpa melihat video dan hal ini dapat menyebabkan kurangnya

keakuratan dari hasil yang didapat. Kemudian yang kedua yaitu suhu awal

yang digunakan tidak diketahui sehingga praktikan berspekulasi bahwa suhu

saat percobaan tetap, padahal dalam perhitungan percobaan ini, nilai suhu

berpengaruh dalam mengukur tegangan. Temperatur tersebut mempengaruhi

19

Page 20: Laporan LR03 Fransisca BDT

energi yang dimiliki elektron. Semakin tinggi temperatur maka akan semakin

banyak electron yang memiliki energi pada level konduksi. Namun kesalahan

dalam percobaan ini tidak memberikan pengaruh yang besar, karena hasil dari

percobaan kali ini sesuai dengan tujuan dari praktikum dari LR 03, yaitu

melihat karakteristik hubungan beda potensial (V) dengan arus listrik (I) pada

suatu bahan semikonduktor. Hal ini dapat dilihat deri perhitungan analisis

kesalahan yang telah dikerjakan. y ±δy = y ± 1,028; m ± δm = 9,855 ± 0,3518;

b ± δb = 1,911 ± 0,804. Dan kesalahan relative yang didapatv adalah sebesar

3,569% . Dapat kita lihat bahwa tingkat kesalahnya tidak besar.

VI. Kesimpulan

1. Beda potensial berbanding lurus dengan arus listrik. Semakin besar beda

potensial yang digunakan maka akan semakin besar arus listrik yang diperoleh.

2. Pada semikonduktor kita dapat menghitung nilai hambatannya. Nilai hambatan

pada semikonduktor dapat diketahui apabila diketahui beda potensial dan arus

listrik berdasarkan persamaan hokum Ohm yaitu V = I x R. Yang mana V sama

dengan beda potensial,(Volt), I sama dengan arus listrik(Ampere), dan R sama

dengan hambatan (Ohm).

3. Beda potensial berbanding terbalik dengan hambatan. Begitu pula dengan arus

listrik.

4. Grafik hubungan antara beda potensial dengan arus listrik pada semikonduktor

berbentuk linear.

VII. Referensi

1. Halliday, David., dan Resnick, Robert. Fisika Jilid 2. Ed. Ke-3. Jakarta:

Penerbit Erlangga, 1984.

2. Giancoli, D.C. Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, Prentice

Hall, NJ. 2000.

VIII. Lampiran

No V(volt) I(mA)

20

Page 21: Laporan LR03 Fransisca BDT

1 0.45 3.26

2 0.45 3.58

3 0.45 3.58

4 0.45 3.58

5 0.45 3.58

6 0.91 7.49

7 0.91 7.49

8 0.91 7.49

9 0.91 7.49

10 0.91 7.49

11 1.36 11.08

12 1.36 11.08

13 1.36 11.08

14 1.36 11.08

15 1.36 11.08

16 1.81 14.99

17 1.81 14.99

18 1.81 14.99

19 1.81 14.99

20 1.81 15.31

21 2.26 19.22

22 2.26 19.22

23 2.26 19.22

24 2.26 19.55

25 2.26 19.55

26 2.85 25.42

27 2.85 25.42

28 2.84 25.42

29 2.84 26.07

30 2.84 26.07

21

Page 22: Laporan LR03 Fransisca BDT

31 3.14 28.02

32 3.14 28.67

33 3.14 28.67

34 3.13 28.67

35 3.13 29.00

36 3.58 33.89

37 3.57 34.54

38 3.57 34.86

39 3.56 35.52

40 3.55 35.84

Grafik Regresi Linear dari perhitungan praktikum

semikonduktor ini

22

Page 23: Laporan LR03 Fransisca BDT

Tegangan Rata-Rata (Volt)

23