FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

LAB SHEET RANGKAIAN LISTRIKSemester 1 Penggunanaan Rangkaian seri-parallel

Resistor pada Sumber Daya Tegangan Searah

200 Menit

NO. LST/EKA/EKA407/05

Revisi : 01 Tgl : 23 Oktober 2012

A. Kompetensi

Menggunakan rangkaian seri-parallel resistor pada sumber daya tegangan searah.

B. Sub Kompetensi

1. Menyebutkan penggunaan rangkaian seri dalam praktek.

2. Menghitung besarnya reisistansi dan watt rating yang diperlukan dari resistor yang akan

digunakan untuk membagi tegangan.

3. Menyebutkan penggunaan rangkaian parallel dalam praktek.

4. Menghitung besarnya resistansi dan watt rating yang diperlukan dari resistor yang akan

digunakan untuk membagi arus.

5. Membuktikan Hukum Kirchoff I dan II.

C. Dasar Teori

Rangkaian Tahanan Dihubungkan Seri dan Parallel

Terdapat dua macam cara untuk menghubungkan komponen-komponen satu sama lain

dalam rangkaian listrik, yaitu secara seri dan parallel.Gambar dibawah menunjukan rangkaian

yang dihubungkan secara seri.

Ujung-ujung titik A dan titik D disambungkan pada sumber tegangan Us.Jika arus listrik

yang mengalir dalam rangkaian sebesar I ampere, maka besarnya arus yang mengalir pada semua

tahanan (R1,R2, dan R3) adalah sama.Sedangkan besarnya tahanan total adalah jumlah tahanana

R1, R2, dan R3.

Rt= R1 + R2 + R3

Besarnya tegangan pada masing-masing tahanan bergantung pada harga tahanan

tersebut.Jumlah tegangan total dari ketiga tahanan tesebut sama dengan tegangan sumber (Us),

sehingga dapat dituliskan, Us= U1 + U2 + U3

Gambara dibawah ini menunjukan rangkaian yang dihubungkan parallel.Tiga buah

tahanan R1, R2, dan R3 dihubungkan parallel dan ujng-ujungnya disambungkan pada sumber

Us.Pada rangkaian parallel tegangan pada tiap komponen adalah sama dengan tegangan sumber,

US=U1=U2=U3.

Besarnya arus yang mengalir melalui tiap-tiap tahanan bergantung pada besar nilai

tahanan tersebut.Jumlah total arus yang mengalir melalui tahanan-tahanan sama dengan arus

total. It = I1 + I2 + I3

Sedangkan besarnya tahanan pengganti (ekivalen) dari gambar di atas adalah,

1Rt

= 1R1

+ 1R2

+ 1R3

D. Alat dan Bahan

1. Power Supply DC 1 Buah

2. Voltmeter DC 3 Buah

3. Multimeter 1 Buah

4. Ampermeter DC 3 Buah

5. Resistor 220Ω, 330Ω, 470Ω, 560Ω, 1KΩ/5W Masing-masing 1 Buah

6. Kabel dan box penghubung Secukupnya

E. Keselamatan Kerja

1. Ikuti langkah-langkah yang ada pada lan sheet ini.

2. Semua rangkaian jangan dihubungkan ke sumber tegangan sebelum diijinkan oleh dosen

pembimbing.

3. Gunakan batas ukur alat-alat ukur sesuai petunjuk.

4. Hati-hati bila mengambil dan mengembalikan alat dan bahan praktik.

5. Mintalah petunjuk pada dosen pembimbing bila terdapat hal-hal yang meragukan.

F. Langkah Kerja

F.1 Rangkaian pembagi tegangan (Seri)

1. Tentukan terlebih dahulu perbandingan antara R1 dan R2 untuk 6 langkah.

2. Kemudian ukur dengan manual besarnya R1 dan R2 untuk 6 langkah, dan masukan dalam

table I, kolom pengukuran resistansi.

3. Untuk menentukan batas ukur dari voltmeter hitunglah terlebih dahulu besarnya tegangan

pada R1(V1) dan R2(V2) dengan asumsi tegangan sumber sebesar 12 Volt.

4. Rangkailah percobaan seperti gambar di bawah

5. Sesuaikan batas ukur dari Voltmeter sesuai dengan hasil perhitungan.

6. Periksakan rangkaian pada dosen pembimbing.

7. Bila telah disetujui, hubungkan power Supply dengan sumber tegangaan 220 Volt,

kemudian hidupkan saklar power dan atur tegangan outputnya sebesar 12 Volt, amati

penunjukan dari V1 dan V2, kemudian masukan hasil pengamatan pada table I.

8. Ulangi langkah 2 s/d 6 sebanyak 5 kali dengan nilai resistansi yang berbeda.

9. Bila telah selesai, matikan saklar power supply, lepas rangkaian dan teruskan dengan

percobaan selanjutnya.

F.2 Rangkaian pembagi arus (Parallel)

1. Tentukan terlebih dahulu perbandingan antara R1 dan R2 untuk 6 langkah.

2. Kemudian ukur dengan manual besarnya R1 dan R2 untuk 6 langkah, dan masukan dalam

table II, kolom pengukuran resistansi.

3. Untuk menentukan batas ukur dari amperermeter hitunglah terlebih dahulu besarnya arus

sumber, arus pada R1(A1) dan R2(A2) dengan asumsi tegangan sumber sebesar 12 Volt.

4. Rangkailah percobaan seperti gambar di bawah,

5. Sesuaikan batas ukur dari Voltmeter sesuai dengan hasil perhitungan.

6. Periksakan rangkaian pada dosen pembimbing.

7. Bila telah disetujui, hubungkan power Supply dengan sumber tegangaan 220 Volt,

kemudian hidupkan saklar power dan atur tegangan outputnya sebesar 12 Volt, amati

penunjukan dari A1,A2,V1 dan V2, kemudian masukan hasil pengamatan pada table II.

8. Ulangi langkah 2 s/d 6 sebanyak 5 kali dengan nilai resistansi yang berbeda.

9. Bila telah selesai, matikan saklar power supply, lepas rangkaian dan teruskan dengan

percobaan selanjutnya.

F.3 Ramgkain pembagi tegangan dan arus (Seri – Paralel)

1. Tentukan terlebih dahulu perbandingan antara R1,R2 dan R3 untuk 6 langkah.

2. Kemudian ukur dengan manual besarnya R1, R2 dan R3 untuk 6 langkah, dan masukan

dalam table III, kolom pengukuran resistansi.

3. Untuk menentukan batas ukur dari Voltmeter dan amperermeter hitunglah terlebih dahulu

besarnya tegangan pada R2(V1) dan R3 (V2) kemudian hitung pula besarnya arus

sumber, arus pada R1(A), R2 (A2) dan R3(A3) dengan asumsi tegangan sumber sebesar

12 Volt.

4. Rangkailah percobaan seperti gambar di bawah,

5. Sesuaikan batas ukur dari Voltmeter sesuai dengan hasil perhitungan.

6. Periksakan rangkaian pada dosen pembimbing.

7. Bila telah disetujui, hubungkan power Supply dengan sumber tegangaan 220 Volt,

kemudian hidupkan saklar power dan atur tegangan outputnya sebesar 12 Volt, amati

penunjukan dari A, A1, A2, V1 dan V2, kemudian masukan hasil pengamatan pada table

III.

8. Ulangi langkah 2 s/d 6 sebanyak 5 kali dengan nilai resistansi yang berbeda.

9. Bila telah selesai, matikan saklar power supply, lepas rangkaian dan kembalikan alat dan

bahan ke tempat semula dengan rapid an tertib.

G. Data percobaan

Tabel 1

Rangakaian pembagi tegangan (Seri)

No Tertulis Pengukuran Perhitungan Praktek Ket

R1 R2 R1 R2 V1 V2 V1 V21 220 330 218 325 4,8 7,2 4,8 7,2

2 330 470 325 480 4,95 7,05 5,1 6,9

3 470 560 480 550 5,47 6,52 6,25 6,6

4 560 220 550 218 8,61 3,38 8,5 3,4

5 330 560 325 550 4,45 7,55 4,5 7,4

6 470 220 480 218 8,17 3,82 8 3,9

Tabel 2

Rangkaiana pembagi arus (Parallel)

No Tertulis Pengukuran Perhitungan Praktek Perhitungan Praktek Ket

R1 R2 R1 R2 V1 V2 V1 V2 A A1 A2 A A1 A21 220 330 218 325 12 12 10,8 10,5 90,9 54,5 36,3

674 45 29

2 330 470 325 480 12 12 10,8 10,2 61,8 36,6 25,5 50 30 20

3 470 560 480 550 12 12 10,9 10,5 46,9 22,75 21,4 40 22 18

4 560 220 550 218 12 12 11 10,5 75,9 21,4 54,5 61 18 43

5 330 560 325 550 12 12 11 10,5 51,8 36,4 21,4 48 30 18

6 470 220 480 218 12 12 11 10 80,1 25,5 54,6 63 22 41

Tabel 3

Rangkaian pembagi tegangan dan arus (Seri-Parallel)

No Tertulis Pengukuran Perhitungan Praktek Perhitungan Praktek Ket

R1 R2 R3 R1 R2 R3 V V1 V2 V V1 V2 A A1 A2 A A1 A2

1 220 330 560 218 325 550 12 6,17 5,8 12 5,4 5,1 28,06 13,62

14,43 23 14 9

2 330 470 220 325 480 218 12 8,85 3,74 12 7,3 3,3 25,01 7,80 17,20 20 6 14

3 470 560 330 480 550 325 12 8,32 3,67 12 7,4 3,4 17,70 5,42 12,28 15 5 10

4 560 220 470 550 218 480 12 9,46 2,53 12 8,5 2,3 16,90 3,57 13,33 14 10 4

5 330 560 220 325 550 218 12 8,11 3,88 12 7,7 3,7 24,60 7,92 16.63 21 6 15

6 470 220 330 480 218 325 12 9,36 2,63 12 8,7 2,6 19,93 4,37 15,55 18 10 8

Catatan :

Satuan pengukuran dan perhitungan Arus dalam miliampere(mA) Satuan pengukuran dan perhitungan Tegangan dalam Volt (V) Satuan pengukuran dan perhitungan Resistansi dalam Ohm (Ω)

H.

I. Kesimpulan

Setelah melakukan pengamatan dan praktek,maka dapat disimpulkan bahwa :

melihat hasil perhitungan dan pengukuran pada praktek, diketahuai bahwa hukum

Kirchoff untuk pembagi tegangan dan arus adalah benar.

pada rangkaian seri, arus yang melewati setiap resistansi adalah sama, tetapi tegangan

yang ada pada resistansi jumlahnya berbeda,tergantung perbandingan resistansinya

pada rangkaian parallel, tegangan yang ada pada setiap resistansi adalah sama,tetapi

arus yang melewati pada resistansi jumlah besarnya berbeda.

o model rangkaian seri digunakan untuk pembagi tegangan.

o model rangkaian parallel dapat digunakan untuk pembagi arus.

o Model rangkaian Seri – Parallel digunakan untuk pembagi tegangan dan arus.

J. Saran

1. Untuk bengkel peralatan sebaiknya harus dilengkapi lagi untuk memudahkan praktikum

dalam perkuliahan karena masih banyak alat ukur yang tidak stabil atau standart.

2. Kebersihan bengkel mohon untuk dijaga,agar jalannya perkuliahan dapat lebih lancar dan

nyaman.

3. Dalam menggunakan alat dan bahan praktik harus memperhatikan symbol dan

spesifikasinya,agar tidak terjadi kerusakan.

4. Untuk melakukan praktik harus mengamati dan mencermati langkah langkah kerja dan

symbol yang tertera sesuai dengan ketentuan, agar praktik berjalan dengan lancar.

5. Penggunaan suatu alat lab harus sesuai dengan aturan dan ketentuan agar tidak tarjadi

kerusakan terhadap alat lab tersebut.

K. Bahan Diskusi

1. Sebutkan Penggunaan rangkaian seri, parallel dan campuran dalam praktek.

2. Hitung besarnya resistansi dan watt ratingnya dari resistor yang dipergunakan untuk membagi

tegangan suatu rangakauan bila sumber tegangan sebesar 15 Volt dan beban 4 Volt dengan

kuat arus 25 mA.

3. Hitung besarnya resistansi dan watt ratingnya dari resistor yang dipergunakan untuk membagi

arus sumber 8A dan arus beban 3A dengan tegangan 24V.

L. Jawaban Diskusi

1. - model rangkaian seri digunakan untuk pembagi tegangan

- model rangkaian parallel dapat digunakan sebagai pembagi arus

- model rangkaian seri parallel digunakan untuk pembagi tegangan dan arus

2. Diketahui :

Vs = 15 V

Vr = 4 V

I t = 25 mA = 25.10-3A

Ditanya :

a. Resistansi

b. Watt ratting

Jawab :

Vt = 15 – 4 = 11 V

a. R = Vt/It = 11/ 25.10-3= 440 Ω

b. P = Vt x It = 11 x 25.10-3 = 0,275 Watt

3. Diketahui :

Vs = 24 V

Ir = 3 A

I = 8 A

Ditanya :

a. Resistansi

b. b. Watt ratting

Jawab :

IR = 8 – 3 = 5A

a. R = Vs/IR = 24/5 = 4,8 Ω

b. P = Vs x IR = 24 x 5 = 120 Watt