LEMBAR PENGESAHAN

RESISTIVITAS LISTRIK

I. Tujuan

1. Mahasiswa memahami prinsip kerja pengukuran resistivits listrik suatu bahan.

2. Mahasiswa dapat menentukan resistivitas listrik suatu sampel melalui pengukuran

II. Alat-alat dan Bahan

1. Sampel batuan berbagai jenis.

2. Multimeter digital 2 buah

3. Jangka sorong

4. Mistar

5. Kabel penghubung

6. Sumber Arus (Power Supply)

III. Teori

1. Arus Listrik dan Kuat Arus Listrik

Setiap bahan konduktor, mengandung muatan-muatan listrik yang tidak dapat lepas (keluar) dari konduktor, tetapi dapat bergerak bebas di dalam konduktor tersebut. Apabila bahan konduktor ini ditempatkan dalam medan listrik, maka setiap muatannya akan menerima gaya elektrostatik yang akan menyebabkan muatan-muatan tersebut bergerak. Aliran muatan-muatan listrik ini disebut arus listrik. Jika bahan konduktor ditempatkan dalam medan listrik, maka pada konduktor tersebut akan terjadi arus listrik dalam waktu yang sangat singkat. Selanjutnya muatan-muatan listrik di dalam konduktor terdistribusi sedemikian rupa sehingga medan listrik di dalam konduktor kembali nol, arus listrik berhenti. Agar arus listrik dapat berlangsung secara terus menerus, harus diberikan sumber tenaga atau sumber muatan dari luar konduktor.

Arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan listrik yang melewati melalui suatu permukaan setiap satuan waktu, dirumuskan dengan :

1)

dengan i = kuat arus listrik (A), (Q = besarnya muatan listrik (C), (t=waktu (det).

Besarnya kuat arus listrik yang mengalir melalui suatu penghantar sebanding dengan luas penampang yang dilewati oleh partikel pembawa muatan tersebut atau luas konduktor. Besarnya kuat arus listrik yang mengalir setiap satuan luas penampang disebut rapat arus listrik yang dirumuskan dengan :

2)

dengan J = rapat arus listrik (A m-2), I = kuat arus listrik (A), A = luas penampang (m2)

2. Hambatan ListrikAliran muatan listrik melalui konduktor mengalami hambatan yang disebabkan oleh terjadinya tumbukan atau interaksi antara partikel pembawa muatan dengan partikel-partikel lain di dalam konduktor sepanjang perjalanannya . Sifat interaksi dan kerapatan partikel di dalam sebuah konduktor berbeda dengan konduktor lainnya. Oleh karena itu, hambatan listrik yang dialami oleh suatu aliran muatan tergantung pada jenis konduktor. Faktor ketergantungan terhadap jenis konduktor disebut sebagai faktor hambat jenis (resistivitas). Semakin panjang jalan yang harus dilalui oleh partikel, semakin besar pula hambatan yang terjadi. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa hambatan listrik sebanding dengan panjang konduktor. Sebaliknya, semakin luas penampang konduktor, akan memberikan keleluasaan lebih besar bagi partikel pembawa muatan untuk bergerak, oleh karena itu hambatan menjadi berkurang. Pernyataan ini dapat dirumuskan dengan :

3)

dengan R = hambatan ((), ( = hambat jenis (resitivitas (( m), L=panjang konduktor (m), dan A = luas penampang konduktor (m2).

3. Tegangan ListrikArus listrik dapat mengalir melalui suatu konduktor apabila pada kedua ujung konduktor tersebut diberikan suatu beda potensial atau tegangan listrik. Semakin besar beda potensial antara ujung-ujung konduktor akan menyebabkan arus listrik yang semakin besar pula. Dengan demikian, kuat arus listrik yang mengalir pada suatu konduktor sebanding dengan beda potensial (tegangan) di antara ujung-ujung konduktor dan berbanding terbalik dengan hambatan listriknya. Pernyataan ini dapat dirumuskan sebagai berikut :

4)

Perumusan ini dikenal dengan hukum Ohm yang biasa ditulis : V = I . R, dengan V = tegangan (V), I = adalah kuat arus (A), dan R = hambatan (().

Untuk menghitung resistivitas diperoleh dengan subtitusi persamaan 3) ke persamaan 4) sebagai berikut :

5)

Berdasarkan persamaan 5) dapat dijelaskan bahwa untuk mengukur resistivitas batuan (() dapat dilakukan dengan mengukur tegangan (V), luas penampang (A), kuat arus (I), dan panjang konduktor (L).

IV. Tugas Awal1. Sebutkan dan s\jelaskanlah tiga jenis sifat kelistrikan batuan.

2. Apa yang membedakan suatu bahan bersifat konduktor, semikonduktor, dan isolator.

3. Apakah kesulitan-kesulitan yang dihadapi jika kita mengalirkan arus melalui suatu bahan batuan ?

V. Prosedur Percobaan

1. Ukurlah panjang dan diameter masing-masing sampel batuan menggunakan mistar dan jangka sorong.

2. Susunlah alat-alat seperti gambar 1.

Gambar 1. Susunan Rangkaian Percobaan

3. Hubungkanlah sumber arus (power supply) ke ujung-ujung sampel batuan melalui elektroda arus (plat tembaga). Ukurlah kuat arus yang mengalir melalui sampel batuan dengan menggunakan amperemeter (A).

4. Ukurlah jarak antara elektroda tegangan (L). Hubungkanlan voltmeter V pada kedua elektroda tegangan, ukurlah tegangan antara kedua elektroda tegangan tersebut.

5. Ubahlah posisi elektroda tegangan, ulangi langkah 4 untuk 5 posisi elektroda tegangan yang berbeda.

6. Ulangilah langkah 2 sampai 5 untuk sampel lainnya.

7. Tuliskanlah data pengamatan pada tabel pengamatan berikut :

Tabel 1. Data Pengamatan

No.

SampelJenis

BatuanDiameter

(m)A

(m2)I

(A)L

(m)V

(volt)(((m)

1

2

Dst

VI. Tugas Akhir

1. Hitunglah luas penampang masing-masing sampel dalam satuan m2, dengan persamaan : A = ( d2.

2. Hitunglah resistivitas sampel batuan untuk masing-masing pasangan data dengan persamaan.

3. Hitunglah resistivitas rata-rata untuk setiap sampel batuan yang diukur sebanyak N = 10 kali, dengan persamaan :

4. Hitunglah simpangan baku untuk setiap sampel batuan, dengan persamaan :

5. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini akan dibandingkan dengan harga yang ada pada buku referensi, dan dihitung ktp dalam prosen (%).BAHAN RUJUKAN

Alonso & Finn, 1980. Fundamental University Physics, 2nd Edition, Addison-Wesley : New York.

Halliday & Resnick, 1978.FISIKA, Jilid I Edisi III, Erlangga : Jakarta.

Ratna Askiah. S, 1990. FISIKA DASAR, Nasfar Djaja : Medan.

Rossi, 1962. Optics, Addison-Wesley : New York.

Telford,W.M., et al, 1976, Applied Geophysics, Cambridge University Press: London.

L

A

V

PAGE

_1127344848.unknown

_1127348879.unknown

_1127538243.unknown

_1127539165.unknown

_1127537809.unknown

_1127347193.unknown

_1127342718.unknown