LR02 Nadifa Ismaningtyas 1406574812 4 Senin Pagi
-
Upload
nadifa-ismaningtyas -
Category
Documents
-
view
216 -
download
0
description
Transcript of LR02 Nadifa Ismaningtyas 1406574812 4 Senin Pagi
LAPORAN PRAKTIKUM
Karakteristik V I Logam
Nama : Nadifa Ismaningtyas
NPM : 1406574812
Fakultas : Teknik
Prodi : Teknik Kimia
Kelompok Praktikum : 4
Kode Praktikum : LR02 - Karakteristik V I Logam
Minggu Percobaan : Pekan 6
Tanggal Praktikum : 26 Oktober 2015
Unit Pelaksana Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar
(UPP-IPD)
Universitas Indonesia
Depok
I. Tujuan
Mempelajari hubungan antara beda potensial (V) dan arus listrik (I) pada suatu logam.
II. Alat
1. Hambatan terbuat dari logam
2. Amperemeter
3. Voltmeter
4. Variabel power supply
5. Camcorder
6. Unit PC
7. DAQ dan perangkat pengendali otomatis
III. Teori
Sebuah bahan material bila dilewati oleh arus listrik akan menimbulkan
disipasi panas. Besarnya disipasi panas adalah I2R. Panas yang dihasilkan oleh
material ini akan mengakibatkan perubahan hambatan material tersebut. Jika pada
material logam, pertambahan kalor/panas akan menambah nilai hambatan material
tersebut. Peristiwa dispasi panas dan perubahan resistansi bahan logam ini saling
berkaitan.
Gambar 1. Rangkaian tertutup semikoduktor
Teori Tambahan
Hambatan atau resistansi merupakan sesuatu yang sering dibicarakan dalam
bidang fisika elektronika. Apa sebenarnya fungsi dari hambatan tersebut? Data
menunjukkan adanya hubungan antara arus listrik dan hambatan. Jika nilai hambatan
diperbesar maka arus listrik akan menurun untuk beda potensial yang tetap, sehingga
I1R
Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan
arus listrik. Jika nilai hambatan konstan maka hubungan antara arus listrik dan beda
potesial adalah berbanding lurus, dengan kata lain semakin besar beda potensial
makin besar arus listriknya. Secara matematis dapat ditulis
I V
Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis sebagai berikut
I=VR
V=IR
Persamaan di atas disebut Hukum Ohm, dengan R adalah hambatan yang
dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol Ω (omega) . Berdasarkan hukum
Ohm, 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian
yang dilewati arus listrik sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt. Oleh karena
itu, kita dapat mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda
potensial dan arus listrik.
Grafik1. Hubungan arus listrik dengan beda potensial
Secara garis besar, hukum Ohm dapat disimpulkan sebagai berikut
1. Besarnya arus listrik yang mengalir sebanding dengan besarnya beda potensial
(tegangan) . Untuk sementara tegangan dan beda potensial dianggap sama
walau sebenarnya kedua secara konsep berbeda. Secara matematika di tuliskan
I ∞ V atau V ∞ I, Untuk menghilangkan kesebandingan ini maka perlu
ditambahkan sebuah konstanta yang kemudian di kenal dengan hambatan (R)
sehingga persamaannya menjadi V = I.R. Dimana V adalah tegangan (volt) , I
adalah arus listrik (A) dan R adalah hambatan (Ohm) .
2. Perbandingan antara tegangan dengan arus listrik merupakan suatu bilangan
konstan yang disebut hambatan listrik. Secara matematika di tuliskan I=VR
atau dituliskan V=IR
IV. Cara Kerja
1. Memperhatikan halaman web percobaan karakteristik VI logam.
2. Memberikan beda potensial dengan memberi tegangan V1.
3. Mengaktifkan power supply/baterai dengan mengklik radio button di
sebelahnya.
4. Mengukur beda potensial dan arus yang terukur pada hambatan.
5. Mengulangi langkah 3 hingga 5 untuk beda potensial V2 hingga V8.
Catatan: data yang diperoleh adalah 5 buah data terakhir jika rangkaian diberi
beda potensial tertentu ( misalkan V1) dengan interval 1 detik antara data ke
satu dengan data berikutnya.
V. Tugas dan Evaluasi
1. Perhatikan data yang saudara peroleh, apakah terjadi perubahan tegangan dan
arus untuk V1 , V2 , V3 , V4 dan V5? Bila terjadi perubahan Jelaskan secara
singkat mengapa hal tersebut terjadi (analisa dan bila tidak terjadi jelaskan
pula mengapa demikian !
2. Dapatkan nilai rata-rata beda potensial yang terukur dan arus yang terukur
untuk V1 , V2 , V3 hingga V8.
3. Buatlah grafik yang memperlihatkan hubungan V vs I untuk rata rata V dan I
yang terukur (lihat tugas 2) !
4. Bagaimanakah bentuk kurva hubungan V vs I , jelaskan mengapa bentuknya
seperti itu !
5. Berdasarkan berbagai kurva grafik V vs I bolehkah kita menggunakan hukum
Ohm dalam peristiwa ini ?
6. Berikan kesimpulan terhadap percobaan ini
VI. Data Pengamatan
V (volt) I (mA)
V1
0.07 9.46
0.07 9.46
0.07 9.46
0.07 9.46
0.07 9.46
V2
0.16 19.13
0.16 19.13
0.16 19.13
0.16 19.03
0.16 19.03
V3
0.24 27.35
0.24 27.77
0.24 27.35
0.24 27.35
0.24 27.35
V4
0.35 37.64
0.36 37.54
0.36 37.02
0.36 37.96
0.37 37.02
V5
0.46 45.44
0.47 44.92
0.47 45.24
0.48 45.13
0.48 44.82
V6
0.65 56.16
0.66 55.01
0.67 54.28
0.70 54.49
0.69 55.12
V7
0.79 60.00
0.81 59.59
0.84 59.59
0.84 59.17
0.86 59.07
V8
1.04 66.66
1.08 65.93
1.10 65.20
1.12 64.89
1.15 64.37
VII. Pengolahan Data
Nilai rata-rata beda potensial dan arus listrik untuk V1 , V2 , V3 hingga V8
Pengolahan data yang pertama adalah mencari rata-rata beda potensial dan
arus listrik pada masing-masing tegangan V1, V2, V3, hingga V8. Nilai rata-rata ini
dicari dengan menggunakan rumus
rata−ratabeda potensial=∑V
n
rata−rataarus listrik=∑ I
n
Berikut merupakan tabel nilai rata-rata beda potensial dan arus listrik pada
tiap-tiap tegangan yang digunakan.
V (volt) Rata-rata V
(volt) I (mA)
Rata-rata I
(mA)
V1
0.07
0.07
9.46
9.46
0.07 9.46
0.07 9.46
0.07 9.46
0.07 9.46
V2
0.16
0.16
19.13
19.09
0.16 19.13
0.16 19.13
0.16 19.03
0.16 19.03
V3
0.24
0.24
27.35
27.43
0.24 27.77
0.24 27.35
0.24 27.35
0.24 27.35
V4
0.35
0.36
37.64
37.44
0.36 37.54
0.36 37.02
0.36 37.96
0.37 37.02
V5
0.46
0.47
45.44
45.11
0.47 44.92
0.47 45.24
0.48 45.13
0.48 44.82
V6
0.65
0.67
56.16
55.01
0.66 55.01
0.67 54.28
0.70 54.49
0.69 55.12
V7
0.79
0.83
60.00
59.48
0.81 59.59
0.84 59.59
0.84 59.17
0.86 59.07
V8
1.04
1.10
66.66
65.41
1.08 65.93
1.10 65.20
1.12 64.89
1.15 64.37
Grafik hubungan V rata-rata dan I rata-rata
Berdasarkan nilai rata-rata beda potensial dan arus listrik yang telah didapat
sebelumnya, dibuat grafik hubungan antara keduanya dengan beda potensial (volt)
mewakili sumbu x dan arus listrik (mA) mewakili sumbu y.
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.200.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00f(x) = 54.2663683556169 x + 13.3360788345478R² = 0.924823706930125
Grafik Hubungan Beda Potensial dengan Arus Listrik
V(volt)
I(mA)
VIII. Analisis
Analisis Percobaan
Percobaan RLAB “LR02 – Karakteristik V I Logam” ini bertujuan untuk
mengetahui hubungan antara beda potensial dengan arus listrik pada suatu logam.
Dalam percobaan ini, dibutuhkan beberapa alat seperti logam yang berfungsi sebagai
resistor, amperemeter (untuk mengukur arus listrik yang dihasilkan) , voltmeter
(untuk mengukur beda potensial) , variabel power supply, camcorder, unit PC, serta
DAQ dan perangkat pengendali otomatis. Alat-alat tersebut disusun sedemikian rupa
hingga praktikan bisa mengukur besar arus listrik yang dihasilkan terhadap beda
potensial yang telah ditentukan. Menurut teori, disipasi panas suatu logam
semikonduktor akan dipengaruhi oleh besarnya resistansi pada logam tersebut. Dan
pada perocobaan kali ini akan dibuktikan apakah teori tersebut benar tidaknya. Dalam
percobaan kali ini, beda potensial listrik merupakan variabel bebas, yaitu variabel
yang ditentukan sendiri oleh praktikan, dimana praktikan menetapkan delapan nilai
beda potensial listrik yang berbeda. Kemudian, arus listrik yang dihasilkan merupakan
variabel terikat, yaitu variabel yang nilainya dipengaruhi oleh besarnya variabel
bebas. Ketika beda potensial listrik dan arus listrik telah didapatkan nilainya,
praktikan dapat menghitung besarnya hambatan atau resistensi dari logam yang
digunakan dalam percobaan. Berdasarkan hal tersebut, maka praktikan dapat
mengetahui hubungan beda potensial dengan arus listrik serta hubungan antara
disipasi panas dengan resistensi logam.
Analisis Hasil
Dari hasil yang didapatkan, praktikan dapat mengetahui bahwa hubungan
antara beda potensial dengan arus listrik yaitu berbanding lurus, dengan kata lain
semakin tinggi beda potensial listrik yang diberikan, maka akan semakin tinggi pula
arus listrik yang dihasilkan, begitu pula sebaliknya. Hal ini tidak terlepas dari
hambatan dari logam yang konstan sehingga praktikan mendapatkan hubungan seperti
itu untuk beda potensial dengan arus listrik. Hambatan dalam percobaan kali ini
konstan karena logam yang digunakan sama atau tidak diubah, sehingga nilainya tetap
atau konstan.
Analisis Grafik
Grafik yang dihasilkan dari percobaan ini adalah grafik hubungan antara beda
potensial dengan arus listrik. Grafik ini menggambarkan perubahan arus listrik seiring
dengan naiknya beda potensial. Pada grafik terlihat bahwa semakin tinggi nilai beda
potensial, maka akan semakin tinggi pula arus listrik yang dihasilkan.
Grafik yang dihasilkan menunjukkan hubungan linier antara beda potensial
dan arus listrik, apabila ditulis dalam persamaan sistematis menjadi
y=mx+b
dimana y merupakan arus listrik (I) dan x merupakan beda potensial (V) . m dalam hal
ini adalah gradien, dan nilai gradien ini konstan untuk berapapun nilai x dan y.
Dengan kata lain, dalam percobaan kali ini, nilai konstan tersebut adalah hambatan
atau resistensi (R) dari logam yang digunakan dalam percobaan.
Analisis Kesalahan
Setiap alat pasti memiliki kekurangan yang menyebabkan kesalahan
pengukuran. Ditambah lagi dengan data yang jumlahnya puluhan memungkinkan
praktikan salah saat melakukan perhitungan. Selain itu, pembulatan data hasil
percobaan juga dapat berpengaruh pada hasil perhitungan.
IX. Kesimpulan
1. Hubungan antara beda potensial (volt) dengan arus listrik (mA) merupakan
hubungan linier atau berbanding lurus, dimana semakin besar beda potensial,
maka akan semakin besar pula nilai arus listrik yang dihasilkan.
2. Berdasarkan grafik, penggunaan prinsip Hukum Ohm diperbolehkan untuk
menghitung hambatan atau resistensi suatu logam dengan persamaan V=IR.
X. Referensi
http://sitrampil7.ui.ac.id/lr02
Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, Prentice Hall, NJ,
2000.
Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended Edition,
John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.