Laporan Praktikum Fisika Dasar

Nama/NPM : Galuh Intan Prawesti

Fak/Prog. Studi : Tehnik Kimia

Group & Kawan Kerja : Giovani Anggasta

No & Nama Percobaan : 3 & Jembatan Wheatstone

Minggu Percobaan : 29 Desember2011

Laboratorium Fisika Dasar

UPP IPD

Universitas Indonesia

Tujuan Percobaan :

Mempelajari cara mengukur besar hambatan dengan menggunakan rangkaian

jembatan Wheatstone

Mengukur besar hambatan dari rangkaian hambatan seri dan parallel

Menentukan besar hambat jenis suatu kawat penghantar

Peralatan yang digunakan :

1 Kawat geser 1 m

1 Resistor 100 , 1K

1 Galvanometer

1 Catu daya DC

1 Hambatan standar

1 Set kabel koneksi

1 Kawat penghantar

Prosedur Percobaan :

A. Mengukur Besar Hambatan Tunggal dan Dalam Rangkaian Seri dan Pararel

1. Periksa rangkaian yang digunakan seperti pada gambar 1 ! Pastikan koneksi

dalam keadaan baik !

2. Tentukan nilai hambatan geser (R) sebesar 100 dan pilih salah satu nilai Rx yang

akan diukur ! Catat gelang warna pada hambatan tersebut !

3. Nyalakan rangkaian dan atur kawat geser sehingga galvanometer menunjukkan

angka nol ! Catat panjang l1 dan l2 !

4. Ubah nilai hambatan geser sebesar 200, 300, hingga 700 dan catat perubahan

l1 dan l2 !

5. Ganti hambatan Rx (Rx2) yang lain dan lakukan langkah nomor 2 s/d 5 !

6. Susun kedua hambatan Rx yang sudah diukur dalam rangkaian seri dan rangkaian

pararel ! Ukurlah besar hambatan rangkaian dengan metode diatas !

B. Menentukan Hambat Jenis Kawat Penghantar

1. Berdasarkan gambar 1, ganti kotak Rx dengan kawat penghantar !

2. Catat panjang dan diameter kawat penghantar yang akan diukur !

3. Carilah besar hambatan dari kawat penghantar dengan menggunakan metode

percobaan A ! Pilih terlebih dahulu besar hambatan R pada kotak hambatan

standar (misalkan R = 1 ) !

4. Ukurlah hambatan kawat penghantar untuk panjang kawat yang berbeda-beda

(minimal 5 panjang kawat) !

Pertanyaan

1. Terangkan bagaimana mengukur besar hambatan selain dengan metode jembatan

Wheatstone!

2. Berdasarkan rangkaian jembatan pada gambar 1, buktikan persamaan (1) !

3. Bagaimana mencari besar hambatan jenis kawat penghantar seperti yang

diperoleh dari persamaan (2) ?

4. terangkan apa syarat agar besar R1 dan R2 sebanding dengan panjang l1 dan l2 dari

kawat penghantar ?

5. Bagaimanakah hasil pengukuran jika kawat geser yang digunakan tidak homogen ?

6. Apakah satuan SI dari hambatan ?

7. Apakah perbedaan antara hambatan dan konduktivitas suatu bahan ?

8. Buat perkiraan bagan data pengamatan !

Jawaban

1. Dengan menggunakan teori hubungan antara resitivitas terhadap besar hambatan

(jika hambatan berupa suatu penghantar), yang mana harus diketahui luas dari lebar

penghantar dan panjang penghantar serta harus diketahui juga hambatan jenis dari

bahan penghantar. Namun bila besar hambatan merupakan suatu komponen listrik (

R ), dapat diketahui dengan cara mengukur besar arus yang mengalir dan besar beda

potensial pada ke-2 ujung penghantar, lalu gunakan hukum Ohm yang mana didapat

besar hambatan berbanding lurus dengan besar beda potensial dan berbanding

terbalik terhadap besar arus listrik yang mengalir.

2. Jembatan Wheatstone adalah rangkaian yang terdiri dari empat buah

hambatan, dimana R1, R2 dan R3 merupakan hambatan yang sudah diketahui dan R4

merupakan hambatan yang akan dicari besarnya. Pada keadaan setimbang,

galvanometer akan menunjukan angka nol. Karena tidak ada arus yang mengalir

melalui galvanometer tersebut. Dalam keadaan ini berlaku hubungan :

Rx = R

Rangkaian tersebuat dapat juga diganti dengan menggunakan kawat homogen. Yang

panjang kawatnya sebanding dengan nilai hambatannya. Sehingga galvanometer

dapat menunjukan harga nol apabila terjadi persamaan berikut :

Rx = R

= R

3. R =

=

4. Agar panjang kawat sebanding dengan nilai hambatannya maka digunakan kawat L1

dan L2 yang bersifat homogen.

5. Jika kawat geser yang digunakan tidak homogen maka galvanometer tidak akan

menunjukan harga nol. Karena persamaan Rx = R

tidak berlaku pada kawat yang

tidak homogen.

6. Ohm ()

7. Hambatan listrik merupakan sifat suatu benda atau bahan untuk menentang atau

menahan aliran arus listrik.Pada dasarnya nilai hambatan suatu bahan konduktor

bergantung pada panjang,luas penampang dan hambatan jenis bahan tersebut.

Sedangkan konduktivitas suatu bahan merupakan sifat khas bahan yang tidak

dipengaruhi oleh ukuran dan bentuk bahan,tetapi dipengaruhi oleh perubahan

suhu.Pada umumnya makin tinggi suhu makin besar pula hambatan suatu bahan.

8. Konduktivitas suatu bahan dapat dicari dengan rumus :

Besaran ini didefinisikan sebagai panas, Q, yang dihantarkan selama waktu t melaui

ketebalan L, dengan arah normal ke permukaan dengan luas A yang disebabkan oleh

perbedaansuhu T dalam kondisi tunak dan jika perpindahan panas hanya

tergantung dengan perbedaan suhu tersebut.

9. Bagan pengamatan :

Siapkan alat-alat yang akan digunakan

Rangkai jembatan wheatstone

Hidupkan power supply

Hasil

Rubah RX dari RX1 sampai RX5

Rubah Rx dari 3,3, 4,7 , 5,1 , 8,2, 10 , 1 , 2

Catat L1 dan L2 yang didapat pada percobaan

Letakkan kontak geser pada jembatan wheatstone

Geser kawat sampai jarum galvanometer kembali ke nol

Data Percobaan

Rx L1 (cm) L2 (cm) R standar ()

3.3 63 37 51

4.7 72 28 56

5.1 48 52 134

8.2 69 31 120

10 65 35 253

1 68 32 47

2 84 16 67

Grafik antara R dan L1/L2

Rx sebenarnya = 3.3

0

1

2

3

4

5

6

3.3 4.7 5.1 8.2 10 1 2

Grafik R dan L1/L2

R dan L1/L2

R ()

Rx = 86.83

Rx sebenarnya = 4.7

Rx = 144

Rx sebenarnya = 5.1

Rx = 123

Rx sebenarnya = 8.2

Rx = 267

Rx sebenarnya = 10

Rx = 469.85

Rx sebenarnya = 1

Rx = 99.87

Rx sebenarnya = 2

Rx = 351.75

Perbandingan Rx percobaan dengan Rx nilai sebenarnya

Rx Rx sebenarnya Kesalahan percobaan

86.83 3.3 |

|x 100 % = 2531 % 144 4.7 |

|x 100 % = 2963 %

123 5.1 |

|x 100 % = 2311 % 267 8.2 |

|x 100 % = 3156 %

469.85 10 |

|x 100 % = 4598 % 99.87 1 |

|x 100 % = 9887 %

351.75 2 |

|x 100 % = 17487 %

Analisa Percobaan

Jembatan Wheatstone adalah sebuah rangkaian jembatan dengan nilai R, R1, dan R2 yang sudah

diketahui, sedangkan Rx adalah hambatan yang besarnya tidak diketahui.

Pada percobaan praktikum tentang jembatan wheatstone, yang dicari yaitu panjang kawat geser

dan besar hambatan. Dan didapatlah L1/L2 = 63/37 pada R standar 51 , L1/L2 = 72/28 pada R standar

56 , L1/L2 = 48/52 pada R standar 134 , L1/L2 = 69/31 pada R standar 120 , L1/L2 = 65/35 pada R

standar 253 , L1/L2 = 68/32 pada R standar 47 , L1/L2 = 84/16 pada R standar 67 .

Setelah panjang kawat geser dan besar hambatan didapat, selanjutnya mencari Rx sebenarnya

dengan gelang warna. Tapi karena pada alat percobaan yang digunakan besar hambatan yang

sebenarnya telah diketahui maka yang dipergunakan adalah besar hambatannya saja tanpa perlu

mencari kembali dengan gelang warna.

Hambatan yang sebenarnya pada alat percobaan yaitu 3.3, 4.7, 5.1, 8.2, 10, 1, 2.

Hambatan standar dibandingkan dengan hambatan yang sebenarnya untuk mengetahui

kesalahan percobaan. Dan ternyata kesalahan percobaan sangat tinggi, lebih dari 1000 %. Hal ini dapat

terjadi dan disebabkan oleh kesalahan penglihatan pengamat dalam menentukan panjang kawat geser

(L1&L2), ketidakakuratan galvanometer dalam menunjuk nilai 0, dan ketidaktelitian dalam mencatat

hasil pengamatan.

Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang diperoleh dala praktikum ini adalah:

Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan dari suatu komponen elektronik

(misalnya resistor) dengan arus yang melewatinya.

Hambatan listrik dapat dirumuskan sebagai berikut

Rx = R

= R

Dalam melakukan percobaan praktikum terdapat beberapa kesalahan yang biasanya terjadi,

yakni ketidaktelitian pengamat dalam melakukan dan mengamati percobaan, dan

ketidakakuratan alat karena sudah terlalu sering dipakai atau sudah lama.

Resistor adalah suatu komponen dengan bahan konduktor yang dibuat sedemikian sehingga

mempunyai hambatan tertentu

Galvanometer adalah alat ukur yang memiliki kepekaan tinggi oleh karena itu galvanometer

dipakai pengukuran dengan tegangan kecil.

Metode jembatan Wheatstone dapat diaplikasikan dalam analisis praktis masalah kelistrikan,

yang dalam praktikum ini digunakan untuk mencari hambatan dengan menggeser kawat geser

homogen.

Daftar Pustaka

Modul praktikum Fisika Dasar

http://attarisk.files.wordpress.com/2008/02/jembatan-wheatstone-l3.doc

http://lfd.fmipa.itb.ac.id/artikel/modul_interaktif/modul_2_f/teori.html

http://blog.ub.ac.id/fyrman/2011/12/23/laporan-praktikum-fisika-jembatan-wheatstone/

http://www.mediabali.net/listrik_dinamis/jembatan_wheatstone.html

http://laporanperikananbrawijaya.blogspot.com/2011/04/laporan-praktikum-fisika-dasar.html