Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

download Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

of 18

Transcript of Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    1/18

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    2/18

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1 Latar BelakangSejauh ini, pengetahuan kita terhadap fenomena listrik sebatas tentang muatan

    listrik dalam kesetimbangan atau elektrostatik. Penerapan listrik kebanyakan

    berhubungan dengan arus listrik. Arus listrik terdiri dari muatan-muatan yang

    bergerak dari satu tempat ke tempat lain. Apabila pergerakan ini berada pada suatu

    lintasan yang tertutup, maka disebut dengan rangkaian listrik. Ketika partikel

    bermuatan bergerak dalam suatu rangkaian listrik, akan terjadi perpindahan energi

    potensial listrik dari sumber menuju tempat energi itu disimpan atau dikonversi

    menjadi bentuk energi yang lain seperti energi bunyi pada radio atau kalor padapemanas roti.

    1.2 PermasalahanPermasalahan yang ada dalam percobaan ini adalah bagaimana cara

    menentukan panas yang ditimbulkan oleh arus listrik dan membuktikan hokum Joule,

    serta menentukan harga 1 Joule.

    1.3 TujuanTujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan panas yang ditimbulkan

    oleh arus listrik dan untuk membuktikan hokum Joule, serta menentukan harga 1

    Joule.

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    3/18

    BAB II

    DASAR TEORI

    2.1 Arus

    Kalau ada aliran netto muatan melewati suatu daerah, dapat dikatakan bahwa ada arus

    yang melalui daerah tersebut. Jika sebuah konduktor terisolasi ditempatkan dalam medan

    elektrostatik, muatan dalam konduktor itu akan menyusun diri kembali sehingga menjadikan

    interior (bagian dalam) konduktor itu suatu daerah bebas medan, dan dalam daerah ini

    potensial konstan. Gerak muatan dalam proses penyusunan diri kembali itu merupakan

    sebuah arus, dan arus itu tidak ada lagi kalau medan pada konduktor menjadi nol.(Zemansky.1986.651)

    Jika terminal-terminal baterai dihubungkan dengan jalur penghantar yang kontinu, akan

    didapatkan rangkaian listrik. Alat yang diberi daya oleh baterai, yang mana bisa berupa bola

    lampu, pemanas, radio, atau apapun. Ketika rangkaian seperti ini terbentuk, muatan dapat

    mengalir melalui kawat rangkaian dari satu terminal baterai ke yang lainnya. Aliran muatan

    seperti ini disebut arus listrik. Arus listrik pada kawat didefinisikan sebagai jumlah total

    muatan yang melewatinya per satuan waktu pada suatu titik. Dengan demikian, arus rata-rata

    I didefinisikan sebagai

    t

    QI

    ........................................................................................................ (2.1)

    di mana Q adalah jumlah muatan yang melewati konduktor pada suatu lokasi selama jangka

    waktu t. Arus listrik diukur dalam coloumb per detik, satuan ini diberi nama khusus, ampere

    (disingkat amp atau A), dari nama fisikawan Perancis Andre Ampere (1775-1836). Berarti 1

    A = 1 C/det. Satuan - satuan terkecil yang sering kali digunakan adalah seperti miliampere (1

    mA = 10-3 A) dan mikroampere (10-6 A). Pada rangkaian tunggal, arus pada setiap saat sama

    pada satu titik. Hal ini sesuai dengan kekekalan muatan listrik (muatan tidak hilang).

    (Giancoli.2001.65)

    Menurut konvensi, arah arus dianggap searah dengan aliran muatan positif. Konvensi ini

    ditetapkan sebelum diketahui bahwa elektron-elektron bebas, yang muatannya negatif adalah

    partikel-partikel yang sebenarnya bergerak dan akibatnya menghasilkan arus pada kawat

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    4/18

    penghantar. Gerak dari elektron-elektron bermuatan negatif dalam satu arah ekivalen dengan

    aliran muatan positif yang arah geraknya berlawanan. Jadi, elektron-elektron bergerak dalam

    arah yang berlawanan dengan arah arus.

    Jika dimisalkan suatu arus dalam kawat penghantar berpenampang lintang A. Misalkan n

    adalah jumlah partikel-partikel pembawa muatan bebas per satuan volume. Diasumsikan

    bahwa masing-masing partikel membawa muatan q dan bergerak dengan kecepatan alir vd.

    Dalam waktu tsemua partikel dalam volume Avdt, daerah yang melewati elemen luasan.

    Jumlah partikel dalam volume ini adalah nAvdt, dan muatan totalnya adalah

    dnqAv

    t

    QI

    ...................................................................................... (2.2)

    (Tipler.1996.138-139)

    2.2 Resistor

    Jika memakai perbedaan potensial yang sama di antara ujung - ujung tongkat tembaga

    dan tongkat kayu yang mempunyai geometri yang serupa, maka dihasilkan arus-arus yang

    sangat berbeda. Karakteristik (sifat) penghantar yang menyebabkan hal ini adalah hambatan

    (resistance) nya. Didefinisikan hambatan dari sebuah penghantar yang sering dinamakan

    tahanan sama dengan resistor di antara dua titik dengan memakaikan sebuah perbedaan

    potensial V di antara titik - titik tersebut, dan dengan mengukur arus I, dan kemudian

    melakukan pembagian :

    I

    VR ............................................................................................................ (2.3)

    jika V dinyatakan di dalam volts dan I dinyatakan di dalam ampere, maka hambatan akan

    dinyatakan di dalam ohms. (Halliday.1989.187)

    Persamaan 2.3 dikenal sebagai Hukum Ohm, tetapi banyak Fisikawan yang mengatakan

    bahwa ini bukan merupakan hukum, tetapi lebih berupa definisi hambatan. Arus yang melalui

    konduktor logam sebanding dengan tegangan yang diberikan, I sebanding dengan V.

    Sehingga R konstan, tidak bergantung pada Vuntuk konduktor logam. Tetapi hubungan ini

    tidak berlaku umum untuk bahan dan alat lain seperti dioda, tabung hampa udara, transistor,

    dan sebagainya. Dengan demikian Hukum Ohm bukan merupakan hukum dasar, tetapi lebih

    berupa deskripsi mengenai bahan konduktor logam tertentu. (Giancoli.2001.68)

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    5/18

    2.3 Hambatan Jenis/Resistivitas

    Kita mungkin menyangka bahwa hambatan kawat yang tebal akan lebih kecil dari yang

    tipis karena kawat yang lebih tebal meniliki area yang lebih luas untuk lewatnya elektron.

    Dan mungkin akan berpikir bahwa hambatan akan lebih besar jika panjangnya lebih besar

    karena akan ada lebih banyak penghalang untuk aliran elektron. Dan memang ternyata

    ditemukan pada eksperimen bahwa hambatan R kawat logam berbanding lurus dengan

    panjangL dan berbanding terbalik dengan luas penampang lintangA, yaitu :

    A

    LR ....................................................................................................... (2.4)

    di mana , konstanta pembanding, disebut hambatan jenis (resistivitas) dan bergantung pada

    bahan yang digunakan. Nilai satuannya adalah .m.

    (Giancoli.2001.70)

    2.4 Energi dan Daya dalam Rangkaian Listrik

    Ketika arus listrik berada dalam konduktor, energi listrik secara kontinu diubah menjadi

    energi panas di dalam konduktor. Medan listrik dalam konduktor mempercepat gerakan

    setiap elektron bebas untuk waktu yang singkat, membuat suatu peningkatan energi kinetik,

    tapi energi tambahan ini secara cepat ditransfer menjadi energi termal konduktor melalui

    tumbukan - tumbukan antara elektron dan ion - ion kisi konduktor. Jadi, meskipun elektron

    terus menerus mendapatkan energi dari medan listrik, energi ini segera ditransfer menjadi

    energi termal konduktor, dan elektron - elektron mempertahankan suatu kecepatan driftyang

    konstan.

    Ketika muatan positif mengalir dalam konduktor, muatan ini mengalir dari potensial

    tinggi ke potensial rendah searah dengan medan listrik (elektron yang bermuatan negatif

    bergerak ke arah berlawanan). Muatan lalu kehilangan energi potensial. Kehilangan energi

    potensial ini muncul sebagai energi kinetik pembawa muatan, hanya sesaat sebelum

    ditransfer ke material penghantar oleh tumbukan dengan ion - ion. Kehilangan energi

    potensial menyebabkan kenaikan energi termal konduktor.

    Misalkan suatu segmen kawat dengan panjang L dan luas penampang lintangA selama

    interval waktu t, sejumlah muatan Q melewati luasan A1 dan memasuki segmen. Jika

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    6/18

    potensial pada titik tersebut adalah V1, muatan memiliki energi potensial sebesar QV1.

    Selama selang waktu tersebut, muatan dengan jumlah yang sama meninggalkan segmen

    masuk ke luasan A2, di mana potensialnya V2. Muatan ini memiliki yang sama terjadi jika

    energi potensial QV2, yang besarnya kurang dari QV1. Efeknya seolah - olah muatan Q

    yang sama memasuki segmen pada potensial tinggiV1dan meninggalkannya pada potensial

    rendah V2, dengan demikian kehilangan energi potensial dalam segmen diberikan oleh :

    VQVVQU 12 ........................................................ (2.xx)di mana V=V1 - V2 merupakan penurunan potensial pada segmen. Lalu, kehilangan energi

    potensial dalam segmen kawat ini adalah :

    VQU ......................................................................................... (2.xx)Laju kehilangan energi adalah

    IVVt

    Q

    t

    U

    ................................................................................ (2.xx)

    di mana I = Q/tadalah arus. Kehilangan energi per satuan waktu adalah daya P yang mana

    sebagai berikut :

    IVP ......................................................................................................... (2.xx)

    RIIIRP2

    ...................................................................................... (2.xx)

    atau

    R

    VV

    R

    VP

    2

    .............................................................................................. (2.xx)

    di manaIdalam ampere, Vdalam volt,R dalam ohm, dan daya dalam watt.

    (Tipler.1996.147 - 148)

    2.6 Kalor

    Kalor adalah bentuk energi yang dapat berpindah dari zat yang suhunya lebih tinggi ke

    zat yang suhunya lebih rendah jika kedua benda bersentuhan. Dengan kata lain, kalor adalah

    bentuk energi yang menaikkan suhu jika bentuk energi itu diberikan kepada benda tersebut.

    Akan tetapi, perlu diketahui bahwa kalor yang diberikan kepada benda tersebut tidak selalu

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    7/18

    menaikkan suhu. Sebagai contoh, jika kalor yang diberikan digunakan untuk mengubah

    wujud, maka suhu benda itu tidak naik (tetapi tidak berubah).

    Oleh karena kalor adalah salah satu bentuk energi seperti halnya energi kinetik, energi

    potensial, dan lain sebagainya, maka satuan kalor sama dengan satuan energi yaitu joule (J)

    atau kilojoule (kJ). Pada mulanya kalor dianggap sejenis zat alir (disebut kalorik) yang

    terkandung di dalam setiap benda dan tidak dapat dilihat oleh mata manusia. Teori kalorik ini

    pertama kali dikemukakan oleh Antonie Laurent Lavoiser seorang ahli kimia berkebangsaan

    Perancis. Berdasarkan teori inilah maka satuan kalor yang dikenal sebelumnya diberi nama

    kalori (kal) atau kilokalori (kkal). Satuan ini masih sering digunakan untuk menyatakan

    kandungan energi yang dimiliki oleh makanan. 1 kalori (kal) sama dengan 4,2 Joule atau satu

    Joule sama dengan 0,24 kalori (kal).

    Teori kalorik menyatakan bahwa benda yang suhunya tinggi mengandung lebih banyak

    kalorik daripada benda yang suhunya rendah. Ketika kedua benda disentuhkan maka benda

    yang kaya kalorik kehilangan sebagian kaloriknya yang diberikan kepada benda yang sedikit

    kalorik sampai akhirnya terjadi kesetimbangan termal (kedua benda suhunya sama). Teori ini

    dapat menjelaskan pemuaian benda ketika dipanaskan dan proses hantaran kalor di dalam

    sebuah kalorimeter. Akan tetapi, teori ini tidak dapat menjelaskan mengapa kedua telapak

    tangan kita akan terasa hangat ketika kita menggesek-geseknya.

    Ketika benda panas menyentuh benda dingin, partikel - partikel dalam benda panas

    menabrak partikel - partikel dalam benda dingin. Energi termal partikel - partikel dalam

    benda dingin betambah sehingga suhunya naik dan begitu pula dengan partikel dalam benda

    dingin yang menjadi lebih energetik.

    (Dwa Desa Warnana.2007.330 - 331)

    Satu kalori (kal) didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan

    temperatur 1 gram air sebesar satu derajat celcius. Sedangkan 1 kkal adalah kalor yang

    dibutuhkan untuk menaikkan temperatur 1 kg air sebesar satu derajat celcius. Kadangkala

    satu kilokalori disebut Kalori (dengan huruf k besar). Pada sistem satuan British, kalor diukur

    dalam satuan termal British (British thermal unit/Btu). Satu Btu didefinisikan sebagai kalor

    yang diperlukan untuk menaikkan temperatur air sebesar satu derajat Fahrenheit. Sehingga 1

    Btu sama dengan 0,252 kkal sama dengan 1055 Joule. (Giancoli.2001.489)

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    8/18

    2.7 Kapasitas Panas

    Zat - zat berbeda terhadap satu sama lain di dalam kuantitas kalor yang diperlukan untuk

    menghasilkan suatu kenaikan temperatur yang diberikan di dalam sebuah massa yang

    diberikan. Perbandingan banyaknya tenaga kalor Q yang dibekalkan kepada sebuah benda

    untuk menaikkan temperaturnya sebanyakT dinamakan kapasitas panas C (heat capacity

    C) dari benda tersebut, yakni :

    T

    QC

    ........................................................................................................ (2.xx)

    Perkataan "kapasitas" dapat memberikan pengertian yang menyesatkan karena perkataan

    tersebut menyarankan pernyataan "banyaknya kalor yang dapat dipegang oleh sebuah benda"

    yang merupakan pernyataan yang pada pokoknya tidak berarti, sedangkan yang diartikan

    sebenarnya dengan perkataan tersebut hanyalah tenaga yang harus ditambahkan sebagai kalor

    untuk menaikkan temperatur benda sebanyak satu derajat.

    Kapasitas panas per satuan massa sebuah benda yang dinamakan kalor jenis (spesific

    heat) adalah ciri (karakteristik) dari bahan yang membentuk benda tersebut :

    Tm

    Qc

    .................................................................................................. (2.xx)

    Kapasitas panas sebuah benda tidaklah konstan tetapi bergantung pada tempat dari interval

    temperatur tersebut. Persamaan persamaan yang terdahulu hanya memberikan nilai - nilai

    rata - rata untuk kuantitas - kuantitas ini di dalam jangkauan nilai temperatur sebesar T,

    sehingga :

    Tf

    Ti

    TmcQQ ............................................................................. (2.xx)

    Di dalam batas diferensial maka persamaan ini menjadi :

    Tf

    TicdTmQ ............................................................................................ (2.xx)

    (Halliday.1985.725 - 726)

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    9/18

    2.8 Perpindahan Panas

    Energi termal dapat dipindahkan ke atau dari suatu sistem melalui mekanisme konduksi,

    konveksi, dan radiasi. Panas adalah energi yang dipindahkan dari suatu sistem dengan

    temperatur yang lebih tinggi ke suatu sistem dengan temperatur yang lebih rendah (di mana

    keduanya mengalami kontak) melalui tumbukan partikel - partikel penyusunnya.

    Konduksi terjadi ketika energi panas berpindah melalui suatu material sebagai akibat

    tumbukan antar elektron, ion, atom, dan molekul bebas material tersebut. Semakin panas

    suatu zat, semakin tinggi energi kinetik (EK) rata - rata atomnya. Jika terdapat perbedaan

    temperatur antara material - material yang mengalami kontak, ketika tumbukan atom terjadi

    antara keduanya, atom - atom dengan energi yang lebih tinggi di dalam zat yang lebih hangat

    memindahkan energi ke atom - atom dengan energi yang lebih rendah di dalam zat yang lebih

    dingin. Jadi, panas mengalir dari panas ke dingin.

    Misalnya pada suatu lempeng dengan ketebalan L dan luas penampang melintang adalah

    A. Temperatur kedua permukaannya adalah T1 - T2. Besar T/L disebut gradien temperatur.

    Ini merupakan kecepatan perubahan temperatur terhadap jarak.

    Besar panas Q yang dipancarkan dari permukaan 1 ke permukaan 2 dalam waktu t

    ditentukan oleh :

    L

    T

    Akt

    QT

    ................................................................................... (2.xx)

    Di mana kT tergantung dari material lempengan dan disebut konduktivitas termal material.

    Dalam SI, kT memiiliki satuan W/m. K dan Q/tadalah J/det (Watt).

    Tahanan termal (atau nilai R) suatu lempengan didefinisikan sebagai persamaan aliran

    panas dalam bentuk :

    R

    TA

    t

    Q

    di mana

    Tk

    LR ................................................................ (2.xx)

    Untuk beberapa lempengan dengan luas permukaan yang sama dalam rangakaian, nilai R

    gabungan adalah

    NRRRR ..........21 ................................................................... (2.xx)

    Di mana R1,....., adalah nilai R dari masing - masing lempengan.

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    10/18

    Konveksi energi termal terjadi dalam suatu cairan ketika material yang hangat mengalir

    sehingga menggantikan material yang lebih dingin. Contoh umum adalah aliran udara hangat

    dari suatu lubang udara suatu alat pemanas dan aliran air hangat dalam arus.

    Radiasi adalah cara perpindahan energi elektromagnetik yang bersinar melalui vakum

    dan ruang kosong antar atom. Energi yang bersinar berbeda dengan panas, meskipun

    keduanya berkaitan dengan energi yang berpindah.

    (Frederick.2006.139 - 140)

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    11/18

    BAB III

    METODOLOGI PERCOBAAN

    3.1 Alat dan bahan

    Peralatan an ahan yang digunakan dalam percobaan kali ini adalah ,i set

    kalori meter ,ampermeter dan voltmeter satu buah ,tahanan geser 1 buah

    ,thermometer 1 buah ,sumber tegangan 12 v ,kabel 1 set

    3.2 Skema kerja

    Gambar 3.1 Gambar rangkaian 1

    Gambar 3.2 Gambar Rangkain 2

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    12/18

    3.3 Cara kerja

    Buatlah rangkain seperti gambar 3.1 dan 3.2 ,hubungkan teganggan PLN se ijin

    Asisten ,isi kalorimeter dengan air ,catat masa air dalam kalorimeter ,beri beda

    potensial 14,5 volt ,catat waktu setiap kenaikan 1 derjat celsius ,lakukan pada setiap

    rangkaian masing masing 2 kali

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    13/18

    BAB IV

    ANALISA DATA

    4.1 Analisa Data

    Dari percobaan yang telah kami lakukan

    dapat diperoleh data sebagai berikut,

    Rangkaian ATabel 4.1 pengukuran ke-1 Tabel

    4.2 pengukuran ke-2

    Rangkaian BTabel 4.3 pengukuran ke-1 Tabel 4.4 pengukuran ke-3

    suhu t

    16 23.87

    17 26.5218 26.61

    19 29.36

    20 28.73

    21 22.8

    22 28.29

    23 26.03

    24 28.06

    25 32.64

    suhu t16 19.67

    17 12.82

    18 12.88

    19 20.59

    20 17.76

    21 28.7

    22 22.35

    23 26.05

    24 29.98

    25 29.66

    suhu t

    16 20.75

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    14/18

    Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan tegangan sebesar

    14,5 volt dan arus sebesar 1,5 ampere

    4.2 Perhitungan

    Contoh perhitungannya sebagai berikut,

    Rangkaian A pada suhu 16o

    t = 21,77 s ( waktu yang digunakan dalam perhitungan adalah waktu rata-rata dari kedua

    pengukuran )

    Q1 = m.c.T

    = 100 . 1 . (16 -15)

    = 100 kalori

    Q2 = 0,26m.c.T

    = 0,26 . 100 . 1 . (16 -15)

    = 26 kalori

    H = v . I t

    = 14,5 . 1,5 . 21,77

    = 473,49 joule

    H = Q1 + Q2

    473,49 joule = 126 kalori

    1 joule = 0,26 kalori

    Selanjutnya akan disajikan hasil dari perhitungan kami dengan data yang diperoleh

    sebelumnya.

    17 18.98

    18 14.28

    19 19.0520 18.92

    21 20.49

    22 20.57

    23 20.68

    24 22.17

    25 20.51

    suhu t

    16 16.3217 12.64

    18 17.08

    19 16.56

    20 17.11

    21 19.13

    22 15.54

    23 20.79

    24 19.87

    25 20.68

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    15/18

    Rangkaian A

    t rata2

    v i H 1 joule21.77 14.5 1.5 473.4975 0.266105

    19.67 14.5 1.5 427.8225 0.294515

    19.745 14.5 1.5 429.4538 0.293396

    24.975 14.5 1.5 543.2063 0.231956

    23.245 14.5 1.5 505.5788 0.249219

    25.75 14.5 1.5 560.0625 0.224975

    25.32 14.5 1.5 550.71 0.228796

    26.04 14.5 1.5 566.37 0.222469

    29.02 14.5 1.5 631.185 0.199625

    31.15 14.5 1.5 677.5125 0.185974Rata-rata 0.239703

    Rangkaian B

    4.3 Grafik

    Dari hasil percobaan di atas kami telah mengolahnya dalam bentuk grafik

    hubungan antara T dan t sebagai berikut,

    Rangkaian A pengukuran ke-1

    t rata2 v i h 1 joule

    18.535 14.5 1.5 403.1363 0.312549

    15.81 14.5 1.5 343.8675 0.36642

    15.68 14.5 1.5 341.04 0.369458

    17.805 14.5 1.5 387.2588 0.32536418.015 14.5 1.5 391.8263 0.321571

    19.81 14.5 1.5 430.8675 0.292433

    18.055 14.5 1.5 392.6963 0.320859

    20.735 14.5 1.5 450.9863 0.279388

    21.02 14.5 1.5 457.185 0.2756

    20.595 14.5 1.5 447.9413 0.281287

    Rata-rata 0.314493

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

    t

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    16/18

    Rangkaian A pengukuran ke-2

    Rangkaian B pengukuran ke-1

    Rangkaian B pengukuran ke-2

    0

    10

    20

    30

    40

    16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

    t

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

    t

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

    t

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    17/18

    4.4 Pembahasan

    Dalam percobaan tentang panas yang ditimbulkan arus listrik ini digunakan

    dua rangkaian yang berbeda yaitu rangkaian (a) dan rangkaian (b). Kedua rangkaian

    tersebut bertujuan untuk menentukan panas yang ditimbulkan oleh arus listrik dan

    membuktikan hukum joule serta menentukan harga 1 joule. Namun kedua rangkaian

    tersebut memiliki tingkat keakuratan yang berbeda karena adanya perbedaan letak

    hambatan. Hambatan disini digunakan untuk menghambat arus. Pada rangkaian (a)

    terlihat lebih menguntungkan dari pada rangkaian (b). Pertama yang dilakukan dalam

    percobaan ini yaitu merangkai sesuai dengan rangkaian a (lihat pada gambar 3.1),

    kemudian dihubungkan dengan tegangan PLN. Pada rangkaian pertama resistor

    diletakkan di belakang (dilihat dari berjalannya arus). Rangkaian pertama ini

    digunakan kalorimeter yang berisi air 100gr, menggunakan arus 1,5 A dan tegangan

    14,5 Volt dengan menjaga nilai arus agar tetap konstan. Kemudian suhu dari 15C

    hingga 25C dicatat waktux setiap kenaikan suhu 1C. Rangkaian (a) ini diulang 2

    kali dalam pengambilan datanya. Dari data yang diperoleh pada percobaan rangkaian

    (a), diperoleh harga panas rata-rata yang timbul pada sistem dengan perbandingan

    harga panas pada air dan kalorimeter yaitu 1 joule = 0,24 kalori. Pada rangkaian ini

    dapat membuktikan harga 1 joule sesuai pada teori..

    Pada rangkaian kedua yaitu rangkaian (b) dilakukan dengan cara yang sama

    namun merangkainya harus sesuai pada gambar rangkaian (b). Pada rangkaian ini

    didapatkan waktu yang sangat cepat dalam kenaikan suhu 1C dibandingkan dengan

    rangkaian (a). Hal ini mengakibatkan tidak terpenuhinya harga 1 joule yang sesuai

    pada teori karena jumlah panas yang ditimbulkan arus listrik dperoleh 1 joule = 0,315

    kalori . Dari perbandingan tersebut tersirat bahwa energi listrik yang diubah menjadi

    energi panas tidak hanya terserap oleh air maupun kalorimeter namun juga oleh

    faktor faktor yang lain, sehingga jumlah energi panas yang diserap air dan

    kalorimeter tidak sama dengan energi listrik

  • 7/31/2019 Panas Yang Ditimbulkan Oleh Arus Listrik

    18/18

    BAB V

    KESIMPULAN

    Dari percobaan yang sudah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :

    Pada rangkaian (a) menunjukkan jumlah energi panas pada air dan kalorimeter sama dengan jumlah energi listrik

    Pada rangkaian (a) berhasil membuktikan harga 1 joule = 0,239 kalori yangsesuai dengan teori.