87526195 laporan praktikum hukum ohm (1)

8/17/2019 87526195 Laporan Praktikum Hukum Ohm (1)

1/17

HUKUM OHM

(RL.1)

I. TUJUAN

1. Memahami rangkaian listrik seri dan paralel

2. Menentukan hambatan ekuivalen untuk rangkaian seri dan paralel.

II. DASAR TEORI

2.1 Pengertian Huku O!

Pada tahun 1927, Georg Simon Ohm (177!1"#$, ahli %isika berkebangsaan

&erman melakukan suatu per'obaan untuk menelidiki hubungan antara kuat arus

ang melalui penghantar dengan tegangan pada u)ung!u)ung penghantar seperti ang

terlihat seperti gambar diba*ah ini +

Gambar 1. angkaian untuk menelidiki hubungan antara tegangan V dengan kuat

arus I pada sebuah komponen

-ukum Ohm adalah suatu pernataan bah*a besar arus listrik ang mengalir

melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial ang

diterapkan kepadana. Sebuah benda penghantar dikatakan mematuhi hukum Ohm

apabila nilai resistansina tidak bergantung terhadap besar dan polaritas beda

potensial ang dikenakan kepadana. uni hokum Ohm aitu /

1. esarna arus listrik ang mengalir sebanding dengan besarna beda

potensial (0egangan$. ntuk sementara tegangan dan beda potensial

dianggap sama *alau sebenarna kedua se'ara konsep berbeda. Se'ara

matematika di tuliskan 3 4 atau 4 3 , ntuk menghilangkan

kesebandingan ini maka perlu ditambahkan sebuah konstanta ang

kemudian di kenal dengan -ambatan ($ sehingga persamaanna

men)adi

4 5 .

1

http://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Penghantar_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Penghantar_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tegangan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Resistansihttp://id.wikipedia.org/wiki/Resistansihttp://id.wikipedia.org/wiki/Penghantar_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tegangan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Resistansihttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrik


2/17

6imana 4 adalah tegangan listrik ag terdapat pada kedua u)ung

penghantar (volt$, adalah arus listrik ang mengalir pada suatu

penghantar ($ dan adalah nilai hambatan listrik (Ohm$.

2. Perbandingan antara tegangan dengan kuat arus merupakan suatu

bilangan konstan ang disebut hambatan listrik. Se'ara matematika di

tuliskan 48 5 atau dituliskan 4 5 ..

-ambatan suatu penghantar bergantung pada karateristik atau si%at!si%at

penghantar sendiri, aitu/

• -ambatan )enisna

( ) ρ

•

Pan)ang penghantar

( )l

• uas penampang penghantar

( )2m

2.1 K"#"nen O! $an N"n%O!

Se'ara tegas, hukum ohm hana berlaku untuk resistor karena pada resistor

adalah sebanding dengan 4 untuk seluruh nilai dan 4. :omponen ang memenuhi

hukum kesebandingan dan 4 disebut komponen ohmi', ang di'irikan oleh gra%ik ;

4 berbentuk garis lurus 'ondong ke atas melalui titik asal. 6alam banak komponen,

hambatan ang dide%inisikan oleh 4 5 . tidaklah konstan tetapi bergantung pada

nilai!nilai 4 dan . komponen!komponen seperti ini sebut komponen non!ohmi'

gra%ik terdapat 4 untuk komponen!komponen seperti ini tidak linier.

A

L R ρ =

esarna hambatan suatu penghantar ditentukan oleh pan)ang ($,

penampang ($ dan hambatan )enis (P$ penghantar se'ara matematis hubangan

tesebut ditulis sebagai berikut /

Penampang ka*at umumna berbentuk lingkaran, sehingga luas penampang.

#

22 Dr A π

π ==

2


3/17

6engan r adalah )ari!)ari ka*at dan 6 adalah diameter ka*at keterangan /

• / hambatan penghantar (ohm$

•

π

/ -ambatan )enis penghantar (ohm mm28m atau ohm m$

• P / pan)ang penghantar (m$

• / luas pan)ang (m2

$-ambatan )enis suatu bahan adalah hambatan suatu bahan ang pan)ang 1 m

dan luas penampangna 1 m2. misalna hambatan )enis ba)a adalah 1," < 1= !7 ohm m.

rtina ka*at ba)a dengan pan)ang 1 m dan luas penampang 1 m2 mempunai

hambatan =,1" ohm. >ilai hambatan )enis suatu penghantar bergantung pada )enis

penghantar dan suhu. Penghantar logam hambatan )enisna akan )ika suhuna

bertambah maka disesuaikan dengan perbesaran berikut /

( )T t ∆+= α ρ ρ 1

:eterangan /

Pt / -ambatan )enis akhir

P / -ambatan )enis a*al

α

/ koe%isien suhu hambatan )enis

T ∆/ perubahan suhu

Pada umumna hambatan ka*at )uga akan naik )ika suhuna bertambah dalam suatu

batas perubahah suhu tertentu, perubahan %raksi hambatan

( ) ρο ρ 8∆ dibandingkan

dengan perubaha suhu (T ∆

$ sehingga /

T ∆=∆

α ρ

ρ

Oleh karena hambatan penghantar sebanding dengan hambatan )enis, maka

didapat persamaan berikut /

3


4/17

??@@ atau?@0 ==∆ R

R

2.& Su'unan Seri $an Parae-ambatan listrik suatu penghantar dapat disusun se'ara seri atau paralel. 6an

dapat pula disusun dengan 'ara gabungan antara susunan seri dan paralel.

. Susunan Seri

-ambatan pengganti dari n hambatan listrik ang disusun se'ara seri dapat

dinatakan dalam persamaan berikut /

" 5 1 A 2 A B A .. n

Pada hambatan susunan seri berikut empat prinsip aitu /

• Susunan seri bertu)uan untuk memperbesar hambatan suatu

rangkaian

• :uat arus ang melalui tiap!tiap komponen sama aitu sama

dengan kuat arus ang melalui hambatan pengganti serina 1 5 2

5 B 5C.. 5 seri.

• 0egangan pada u)ung!u)ung hambatan pengganti seri sama dengan

)umlah tegangan pada u)ung!u)ung tiap komponen 4seri 5 41 A 42 A

4B AC.

• Susunan seri ber%ungsi sebagi pembagi tegangan dimana tegangan

pada u)ung!u)ung tiap komponen sebanding dengan hambatanna.

41 / 42 / 4B /C.5 1 / 2 / B

. Susunan Paralel

-ambatan penganti dua komponen 1 dan 2 ang disusun se'ara

paralel dapat dihitung lebih 'epat dengan persamaan khusus, aitu /

21

21

)umlah

kalihasil

xR R

xR R Rp ==

Se'ara umum untuk komponen!komponen ang disusun paralel, kebalikan

atau pengganti paralel sama dengan )umlah dari kebaikan tiap!tiap

hambtan.

4


5/17

∑=

+++==n

i R R R Rp

I

R

I

1 B21

......111

Pada hambatan susunan paralel berikut empat prinsip aitu.

• Susunan paralel bertu)uan untuk memperke'il hambtansuatu

rangkaian.

• 0egangan pada u)ung!u)ung tiap komponen sama, aitu sama

dengan tegangan pada u)ung!u)ung hambatan pengganti

paralelna.

41 5 42 5 4B 5C. 45 paralel.

• :uat arus ang melakui hambtan pengganti paralel sama dengan

)umlah kuat arus ang melalui tiap!tiap komponen. paralel 5 1 A 2 A B A

• Susunan paralel ber%ungsi sebagai pengganti arus dimana kuat arus

ang melalui tiap!tiap komponen sebanding dengan kebalikan

hambtanna.

B21

B21

111//

R R R I I I ++=

III. ALAT DAN AHAN

Satu set peralatan untuk per'obaan rangkaian listrik sederhana.

I*. PROSEDUR KERJA

Rangkaian Seri

1. Peralatan dirangkai seperti gambar 1. -ambatan8resistansi ang digunakan

di'atat.

2. angkaian dihubungkan dengan sumber arus.

&. lat pengukur arus diatur pada skala Current 6D.

+. lat pengukut tegangan diatur pada skala voltage 6D.

,. Sumber arus dihidupkan, arus diatur sedemikian rupa agar arus 5 =,2" .

-. 0egangan ang dihasilkan di'atat.

5


6/17

7. angkah " dan E dilakukan untuk arus ang lain.

Gambar B.1 angkaian seri

Rangkaian Parae

1. Peralatan dirangkai seperti gambar 2. -ambatan8resistansi ang digunakan

di'atat.

2. angkaian dihubungkan dengan sumber arus.

B. lat pengukur arus diatur pada skala Current 6D.

#. lat pengukut tegangan diatur pada skala voltage 6D.

". Sumber arus dihidupkan, arus diatur sedemikian rupa agar arus 5 =,2" .

E. 0egangan ang dihasilkan di'atat.7. angkah " dan E dilakukan untuk arus ang lain.

Gambar B.2 angkaian Paralel

*. HASIL PENAMATAN

>o

Seri Paralel

rus(ampere$

0egangan(volt$

rus(ampere$

0egangan(volt$

6


7/17

1 B," < 1=!E

1,"

=,E < 1=!B

1

1," 1

1," 1

1," 1

1," 1

2 E < 1=!B

B

1,# < 1=!B

2,EB 2,E

B 2,E

B 2,E

B 2,E

B 9 < 1=!B

#

2,2 < 1=!B

#

# #

# #

# #

# #

*I. PERHITUNAN

1. -ambatan

Ω==

=

−B

B 1=E,#2

1=.",B

",1 x R

I

V R

6engan 'ara sama maka akan diperoleh /

>o

Seri Paralelrus

(ampere$

0egangan

(volt$

-ambatan

(F$

rus

(ampere$

0egangan

(volt$

-ambata

n (F$

1 B," < 1=!E

1," #2,E < 1=B

=,E < 1=!B

1 1EEE,E7

1," #2,E < 1=B 1 1EEE,E7

1," #2,E < 1=B 1 1EEE,E7

1," #2,E < 1=B 1 1EEE,E7

1," #2,E < 1=B 1 1EEE,E7

2 E < 1=!B

B "==

1,# < 1=!B

2,E 1"7,1

B "== 2,E 1"7,1

B "== 2,E 1"7,1

B "== 2,E 1"7,1

B "== 2,E 1"7,1

B 9 < 1=!B

# ###,#

2,2 < 1=!B

# 11,2

# ###,# # 11,2

# ###,# # 11,2

# ###,# # 11,2

# ###,# # 11,2

7


8/17

2. egresi inear

• angkaian Seri

( )∑ ∑ ∑= =

=

−=−= ni

n

i

n

i

n

Xi

Xi X XiSxx1 1

1

2

22

( ) ( ) ( )

E

EEEE

2B

2B2B2B

1=9,91

1==11E,2"1=11=BE1=22",1

B

1===B",1"1=91=E1===B",=

−

−−−−

−−−−

=

−++=

−++=

x

x x x x

x x x x

( )∑ ∑∑∑

= =

==

−=−=n

i

n

i

n

i

n

i

n

Yi Xi

XiYiYi X XiSxy1 1

112

( ) ( ) ( ){ }

( ) ( )B

BBBB

BBBB

1=#9",11

1="=99,#21=BE1=11==="2",=

B

",1===B",1"#1=9B1=E",11===B",=

−

−−−−

−−−−

=

−++=

−++=

x

x x x x

x x x x x x x x

Sehingga diperoleh /

( )

7",2,1=9

",2,1=E

#9,1,1===B",=

12"2",2

2",21=E12"B

12"1=9,91

1=#9",11

B

B

B

B

E

B

==

==

==

+==−=−=

===

−

−

−

−

−

−

makaY x X

makaY x X

makaY x X

X Y

x BiX Y Bo

x x

SXX SXY Bi

• angkaian Paralel

8


9/17

( )∑ ∑∑

= =

=

−=−=n

i

n

i

n

i

n

Xi

Xi X XiSxx1 1

1

2

22

( ) ( ) ( )

( )E

EEEE

2B

2B2B2B

1=2,"

1=9E,11=#,#1=9E,11=BE,=

B

1=2,#1=2,21=#,11=E,=

−

−−−−

−−−−

=

−++=

−++=

x

x x x x

x x x x

( )∑ ∑∑∑

= =

==

−=−=n

i

n

i

n

i

n

i

n

Yi Xi

XiYiYi X XiSxy1 1

112

( ) ( ) ( ){ }

( ) ( )B

BBBB

BBBB

1=#,2

1=E#,1=1=,1=E#,B1=E,=

B

E,71=.2,##1=.2,2E,21=.#,111=.E,=

−

−−−−

−−−−

=

−++=

−++=

x

x x x x

x x x x

Sehingga diperoleh /

( )

9BE,2,1=2,2

9"B2.1,1=#,1

722,=,1=E,=

#E29"B2,1

9"B2,1==1#,=#E2E,2

#E21=2,"

1=#,2

B

B

B

B

B

==

==

==

+==−=−=

===

−

−

−

−

−

makaY x X

makaY x X

makaY x X

X Y

BiX Y Bo

x x

SXX SXY Bi

B. -ambatan dari gradien X

Y ∆

• angkaian seri

9


10/17

X Y M ∆

∆=

Ω==−

−=

−−− B9,1"B

1=99,

B,1

1==="B,=1=9

#9",17",2BBB x x x

• angkaian paralel

X Y M ∆

∆=

Ω==−−

=−−

#1B,1E,1

2E=,2

1=E,=1=2,2

722,=9BE,2BB x x

#. angkaian ekuivalen

• angkaian seri

s 5 Σ i 5 1 A 2 A B A #

5 #2,"7 A "== A ###,#

5 1B72,97

• angkaian paralel

#B21 R

I

R

I

R

I

R

I

R

I +++=

*II. RALAT KERAUAN

alat keraguan per'obaan rangkaian seri

• ntuk kuat arus ($

I ( ) I I − ( ) 2 I I −

B,".1=!B B,".1=!B = =

B,".1=!B B,".1=!B = =

B,".1=!B B,".1=!B = =

B,".1=!B B,".1=!B = =

B,".1=!B B,".1=!B = =

( ) =2 =−Σ I I

10


11/17

( )( )1

2

−−Σ

=∆nn

I I I

=

2=

=

$1"("

===

−=

alat nisbi 5

=G1==1=.",B

=G1==

B ==

∆− x x

I

I

:ebenaran praktikum 5 1== ! = 5 1//0

6engan 'ara ang sama maka akan diperoleh /

Per'. I ( ) 2

I I − I ∆ :ebenaran prak

1 B,".1=!B B,".1=!B = = 1==

2 E.1=!B E.1=!B = = 1==

B 9.1=!B 9.1=!B = = 1==

• ntuk tegangan (4$

4 V ( )V V − ( ) 2V V −

1," 1," = =

1," 1," = =

1," 1," = =1," 1," = =

1," 1," = =

( ) =2 =−Σ V V

( )( )1

2

−−Σ

=∆nn

V V I

=2=

=

$1"("

===

−=

alat nisbi 5

G=G1==",1

=G1== ==

∆ x x

V

V


11


12/17


Per

'4 V ( )

2V V − V ∆ :ebenaran

praktikum

1 1," 1," = = 1==

2 B B = = 1==

B # # = = 1==

I I

V V R R

∆±∆±

=∆±

ntuk per'obaan

I I

V V R R

∆±∆±

=∆±

=1=#2

$=(1=#21=#2

1=.",B

=

",1

=

1=.",B

",1

1=.",B

",1

=1=.",B

=",1

B

BB

BBB

B

±=

±=

+±=

±±=

−−−

−

x

x x

alat nisbi 5

G1== x R

R∆

G=G1==1=#2

=B

== x x


6engan 'ara ang sama maka akan diperoleh/

Per' I V ∆± I I ∆± R R ∆± :ebenaran praktikum

1 1," A = =,==B".1=!B A = #2.1=B A = 1==

2 B A = E.1=!B A = "== A = 1==B # A = 9.1=!B A = ###,# A = 1==

alat keraguan per'obaan rangkaian paralel

• ntuk kuat arus ($

12


13/17

I ( ) I I − ( ) 2 I I −

=,E.1=!B =,E.1=!B = =

=,E.1=!B =,E.1=!B = =

=,E.1=!B =,E.1=!B = =

=,E.1=!B =,E.1=!B = ==,E.1=!B =,E.1=!B = =

( ) =2 =−Σ I I

( )( )1

2

−−Σ

=∆nn

I I I

=

$1"("

=

=

−=

alat nisbi 5

=G1==1=.E,=

=G1==

B ==

∆− x x

I

I



Per'. I ( )2

I I − I ∆ :ebenaran praktiktikum

1 =,E.1=!B =,E.1=!B = = 1==

2 1,#.1=!B 1,#.1=!B = = 1==

B 2,2.1=!B 2,2.1=!B = = 1==

• ntuk tegangan (4$

4 V ( )V V − ( ) 2V V −

1 1 = =

1 1 = =

1 1 = =

1 1 = =1 1 = =

( ) =2 =−Σ V V

( )( )1

2

−−Σ

=∆nn

V V I

13


14/17

=

2=

=

$1"("

=

=

=−

=

alat nisbi 5

G=G1==1

=G1== ==

∆ x xV

V



Per

'4 V ( )

2V V − V ∆ :ebenaran

praktikum

1 1 1 = = 1==

2 2,E 2,E = = 1==

B # # = = 1==

I I

V V R R

∆±∆±

=∆±

• ntuk per'obaan

I I

V V R R

∆±∆±

=∆±

=E7,1EEE

$=(E7,1EEEE7,1EEE

1=.E,=

=

1

=

1=.E,=

1

1=.E,=

1

=1=.E,=

=1

BBB

B

±=±=

+±=

±±

=

−−−

−

alat nisbi 5

G1== x R

R∆

G=G1==E7,1EEE

=== x


6engan 'ara ang sama maka akan diperoleh/

14


15/17

Per' I V ∆± I I ∆± R R ∆± :ebenaran praktikum

1 1 A = =,E.1=!B A = E7,1EEE

A =

1==

2 2,E A = 1,#.1=!B A = 1"7,1 A = 1==

B # A = 2,2.1=!B A = 11,2 A = 1==

*III. RAIK

/ &,.1/ -.1 3.1

/

/.,

1

1.,

2

2.,

&

&.,

+

+.,

GRAFIK RANGKAIAN SERI

KUAT ARUS (AMPERE)

TEANAN (*OLT)

/ /-.1/ 1+.1/ 22.1/

//.,

1

1.,

2

2.,

&

&.,

+

+.,

GRAFIK RANGKAIAN PARALEL

KUAT ARUS (AMPERE)

TEANAN (*OLT)

15


16/17

I4. PEMAHASAN

-ukum Ohm adalah besar arus listrik ang mengalir melalui sebuah penghantar

selalu berbanding lurus dengan beda potensial ang diterapkan kepadana. Praktikum

kali ini aitu -ukum Ohm kali ini bertu)uan untuk memahami rangkaian listrik seri

dan paralel serta menentukan hambatan ekuivalen untuk rangkaian seri dan paralel.

Praktikum -ukum Ohm ini dibagi men)adi dua bagian, aitu untuk rangkaian seri,

dan untuk rangkain paralel. lat ang dipergunakan dalam per'obaan ini adalah

amperemeter ang ber%ungsi untuk mengukur arus listrik ang mengalir, voltmeter

ang ber%ungsi untuk mengukur tegangan, sumber arus dan hambatan.

Per'obaan ang pertama aitu rangkaian seri. lat disusun sesuai dengan

rangkaian seri. Per'obaan ini dilakukan sebanak empat kali dengan arus ang

berbeda!beda, diantarana 2,#, dan E. Selan)utna dengan arus ang sama per'obaan

diulang lagi sebanak lima kali untuk memperoleh data ang akurat. -al ang diamati dalam

praktikum kali ini adalah besarna tegangan ang dihasilkan dengan menggunakan

voltameter. erdasarkan praktikum ang telah dilaksanakan untuk sumber arus 2 4, arus ang

diperoleh adalah B," , dengan 0egangan 1,"4 sehingga hambatan ang diperoleh aitu

#2,E < 1=B. ntuk sumber arus #4, arus ang diperoleh adalah E, dengan tegangan #4 dan

hambatan ang diperoleh aitu "==. Sedangkan untuk sumber arus E4, arus ang diperoleh

adalah 9 dengan tegangan #4, dan hambatan ang diperoleh aitu ###,#.

Per'obaan ang kedua aitu rangkaian paralel. lat disusun sesuai dengan

rangkaian paralel. Per'obaan ini dilakukan sebanak empat kali dengan arus ang

berbeda!beda, diantarana 2,#, dan E. Selan)utna dengan arus ang sama per'obaan

diulang lagi sebanak lima kali untuk memperoleh data ang akurat. -al ang diamati dalam

praktikum kali ini adalah besarna tegangan ang dihasilkan dengan menggunakan

voltameter. erdasarkan praktikum ang telah dilaksanakan untuk sumber arus 2 4, arus ang

diperoleh adalah =,E , dengan 0egangan 14, sedangkan untuk sumber arus #4, arus dan

tegangan ang diperoleh bervariasi, untuk sumber arus E4, arus ang diperoleh adalah 22

dengan tegangan #4. 6ari data ang diperoleh selan)utna kita dapat menentukan besarna

hambatan.

erdasarkan gra%ik angkaian seri dan paralel diatas, maka dapat ditun)ukkan bah*a

kuat arus listrik ($ berbanding dengan tegangan (4$ dimana semakin besar kuat arus ($,

maka semakin besar pula tegangan (4$ ang dihasilkan. -al ini dapat ditun)ukkan dengan

16

http://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Penghantar_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tegangan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tegangan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Penghantar_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tegangan_listrik


17/17

kurva ang menan)ak kekanan. ntuk regresi linear rangkaian seri diperoleh S

87526195 laporan praktikum hukum ohm (1)

Documents