LAPORAN PRATIKUM FISIKA DASAR ALAT UKUR

LaporanAkhir

ALAT-ALAT UKUR

DISUSUN

OLEH : KELOMPOK 5

ZULIZAH : 140204090

EVI ZELI YANTI : 140204094 MERRI HANDAYANI : 140204110 ASKURI WILDA : 140104112

NURHAYATI : 140204115

ALMADI : 140204125

LABORATORIUM PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT, yang telah menganugerahkan karunia dan nikmat yang tidak terhitung jumlahnya kepada manusia yang salah satunya berupa akal dan pikiran sehingga manusia dapat melakukan berbagai aktivitas salah satunya adalah belajar. Shalawat dan salam tidak lupa kita sanjungkan kepada baginda Rasullullah Muhammad SAW, karena dengan jasa beliaulah kita dapat mengetahui begitu pentingnya ilmu pengetahuan dalam kehidupan.

Penulis bersyukur dengan izin Allah, penulisan laporan akhir Alat-Alat Ukur akhirnya dapat diselesaikan. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan ini masih jauh dari kesempurnaan, baik ditinjau dari segi bahasa maupun aspek penulisannya. Untuk itu, penulis sangat mengharapkan kritikan dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan penulisan yang akan datang.

Banda Aceh, 16 Januari 2016

DAFTAR ISI KATA PENGANTARi

DAFTAR ISI...ii

PERCOBAAN I : ALAT UKUR DASAR...1

PERCOBAAN II :MENINGKATKAN BATAS UKUR VOLMETER DAN AMPERMETER...21

PERCOBAAN III :ENERGI DAN DAYA LISTRIK...41

PERCOBAAN IV : RANGKAIAN LISTRIK...58

BAB I

ALAT UKUR DASAR Hari/Tanggal Percobaan : Selasa/14 Desember 2015 Nama Asisten : Tiara Mustika Wardani Tujuan Percobaan :

1) Menggunakan jangka sorong / mikrometer sekrup sebagai pengukur panjang, tebal, dan neraca o’houss sebagai pengukur massa suatu benda.

2) Menentukan massa jenis benda homogen yang berbentuk teratur (simetris).

3) Menentukan angka ketidakpastian hasil pengukurannya.

A. Latar Belakang

Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran dengan satuan yang dijadikan sebagai patokan. Dalam fisika pengukuran merupakan sesuatu yang sangat vital. Suatu pengamatan terhadap besaran fisis harus melalui pengukuran. Pengukuran-pengukuran yang sangat teliti diperlukan dalam fisika, agar gejala-gejala peristiwa yang akan terjadi dapat diprediksi dengan kuat. Namun bagaimanapun juga ketika kita mengukur suatu besaran fisis dengan menggunakan instrumen, tidaklah mungkin akan mendapatkan nilai benar Xo,

melainkan selalu terdapat ketidakpastian. Pengukuran dilakukan dengan suatu alat ukur dan setiap alat ukur memiliki niali skala terkecil (nst). Setiap alat ukur memiliki skala berupa panjang atau busur atau angka digital.

Pada skala terdapat goresan dan goresan kecil sebagai pembagi, dibubuhi nilai tertentu. Keadaan menjadi lebih buruk lagi bila ujung atau pinggir objek yang diukur tidak tajam. Nilai skala sesuai dengan jarak terkecil itu disebut alat ukur tersebut.

B. Dasar Teori

Menurut Bagas Raharja (2013 : 21-34) menyatakan bahwa : 1.

Jangka sorong

Jangka sorong ditemukan pertama kali oleh Pierre Vernier. Alat tersebut

memiliki ketepatan sampai dengan 0,01 cm. Bagian-bagian utama dari jangka

sorong yaitu : rahang dalam, rahang luar, sekrup, skala utama, skala vernier, ekor.

Skala utama biasanya terbuat dari baja tipis sepanjang 15 cm. Sekrup S berfungsi

untuk mengencangkan skala vernier (nonius) di posisi manapun di sepanjang

skala utama. Rahang luar digunakan untuk mengukur dimensi luar sebuah benda,

seperti panjang sisi luar, diameter luar dari sebuah silinder, bola, dan sebagainya.

Rahang dalam digunakan untuk mengukur dimensi dalam sebuah benda, seperti

diameter dalam dari sebuah silinder berongga. Bagian ekor digunakan untuk

2.

Mikrometer sekrup

Mikrometer sekrup adalah alat untuk mengukur diameter kawat yang

sangat tipis atau benda-benda yang serupa. Alat tersebut memiliki tingkat akurasi

sampai dengan 0,001 cm. Bagian-bagian mikrometer sekrup yaitu, rahang tetap,

rahang bergerak, skala utama, skala putar, selubung, ratchet, bingkau U. Pada

salah satu ujung bingkau-U terdapat poros diam atau landasan A sebagai rahang

tetap. Pada ujung lainnya terdapat poros bergerak B yang terhubung ke sekrup

sebagai rahang bergerak. Sekrup dihubungkan ke sebuah silinder putar berongga

atau selubung yang berputar bersamaan ketika diputar. Selubung bergerak

melewati silinder lengan. Pemutar kecil (ratchet) di hubungkan ke sekrup dengan

sebuah pegas. Ketika ujung sekrup B bersentuhan dengan landasan A, pemutar

dari sekrup tidak terdorong lagi ke arah landasan A. Nilai dari nilai skala terkecil

skala utama (nst SU) dapat dihitung dengan persamaan berikut :

NST SU = Jarak pindah poros bergerak / Jumlah putaran selubung.

Menurut Marthen Kanginan (1996 :2 ) menyatakan bahawa jangka sorong

umum digunakan untuk mengukur diameter dalam benda. Jangka sorong dapat

mengukur diametr luar sbuah benda. Jangka sorong terdiri atas dua bagian, rahang

tetap dan rahang geser, jangka sorong juga terdiri atas dua sekalar yaitu sekala

utama dan nonius. Jadi, skala terkecil jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm.

Mikrometer skrup merupakan alat yang digunakan untuk kengukur

panjang bole yang memiliki ukuran maksimum 2,5 cm dan mempunyai angka

Neraca ouhos memiliki lebih dari dua lengan, pada masing-masing lengan

terdapat skala dan anak timbangan. Benda yang akan diukur masanya diletakkan

pada piringan neraca, kemudian anak timbangan pada setiap lengan digerakkan

sehingga seimbang hasilnya dapat diketahui dengan menjumlahkan bilangan pada

setiap lengan neraca.

Menurut Dr. Muhammad Hikam (2005 : 15) menyatakan bahwa alat ukur

panjang terdiri dari :

1.

Penggaris / mistar

Mistar adalah alat yang digunakan untuk mengukur panjang dengan

ketelitian sampai 0,1 cm atau 1 mm. pada pembacaan skala, kedudukan

mata pengamat harus tegak lurus dengan skala mistar yang dibaca. 2.

Jangka Sorong dapat digunakan untuk menentukan dimenzi dalam,

luar, dan kedalaman dari benda uji. Skala dari jangka sorong

meningkatkan akurasi akuran hingga 1/20 mm, jangka sorong

memiliki ketelitian 0,01 cm atau 0,1 mm. 3.

Mikrometer skrup

Mikrometer Skrup merupakan alat ukur panjang dengan tingkat

ketelitian kecil yaitu 0,01 mm. skala terkecil pada mikrometer skrup

terdapat pada rahang geser sedangkan skala utama terdapat pada

rahang tetap.

C. Alat dan Bahan 1. Jangka sorong 2. Mikrometer skrup 3. Neraca O’houss 4. Kubus Alumanium 5. Kelereng

D. Prosedur Percobaan

1. Diukur massa kubus dan silinder alumanium dan kelereng dengan menggunakan neraca o’houss.

2. Digunakan jangka sorong untuk mengukur panjang sisi-sisi kubus sebanyak 5 kali perulangan pada posisi yang berbeda-beda.

3. Diukur diameter kelereng dengan menggunakan mikrometer sekrup sebanyak 5 kali perulangan.

E. Data Pengamatan

a. Table pengamatan kubus Alumunium (JangkaSorong). Massa kubusAlumunium = 22,5 gram.

No Su_(cm) (Sn)_(mm)

S=d=Su + (Sn.Kt) (cm) V=S³ (cm³) ρ= m

v (gr / cm³)

1 3 cm 9 mm 2 3 cm 8 mm 3 3 cm 9 mm 4 3 cm 7 mm 5 3 cm 7,5 mm

b. Tabel Pengamatan Kelereng (MikrometerSekrup). Massa kelereng = 5,1 gram.

No Su (mm)

Sn

(mm) D r =

1 2 .

V= 4 3π . r³

ρ= m_v

1 15 mm 31 mm 2 15 mm 34 mm 3 15 mm 33 mm 4 15 mm 18 mm 5 15 mm 30 mm

F. Pengolahan Data

1. Pada kubus Alumunium (JangkaSorong). S₁ = Su + (Sn .Kt)

= 1,9 cm + (9 mm . 0,1 mm) = 1,9 cm + (0,9 mm)

= 1,9 cm + (0,09 cm) = 1,99 cm

S₂ = Su + (Sn .Kt)

= 1,9 cm + ( 1 mm . 0,1 mm) = 1,9 cm + (0,1 mm)

= 1,9 cm + (0,01 cm) = 1,91 cm

S₃ = Su + (Sn .Kt)

= 1,9 cm + ( 8,5 mm . 0,1 mm) = 1,9 cm + (0,85 mm)

= 1,9 cm + (0,085 cm) = 1,98 cm

S₄ = Su + (Sn .Kt)

= 1,9 cm + (0,5 mm . 0,1 mm) = 1,9 cm + (0,05 mm)

= 1,9 cm + (0,005 cm) = 1,90 cm

S₅ = Su + (Sn .Kt)

= 1,9 cm + ( 9 mm . 0,1 mm) = 1,9 cm + (0,9 mm)

= 1,9 cm + (0,09 cm) = 1,99 cm

 Mencari volum (V) V₁ = S³

= (1,99 cm)³ = 7,88 cm³ V₂ = S³

= (1,91 cm)³ = 6,96 cm³

= (1,98 cm)³ = 7,76 cm³ V₄ = S³

= (1,90 cm)³ = 7,88 cm³ V₅ = S³

= (1,99 cm)³ = 7,88 cm³  Mencari massa jenis (ρ)

ρ₁ = M V = 65,6gr

7,88cm³ = 8,32 gr

cm³ ρ₂ = M

V = _6,9665,6_cm³gr = 9,42 gr

cm³

ρ₃ = M V = 65,6gr

6,96cm³ = 9,42 gr

cm³ ρ₄ = M

V = 65,6gr

6,85cm³ = 9,57 gr

ρ₅ = M_V = 65,6gr

7,88cm³ = 8,32 _cm³gr

No ρ ρ²

1

8,32 gr

cm³ 69,22

gr cm³ 2

9,42 gr

cm³ 88,73

gr cm³ 3 _8,45 gr

cm³ 71,40

gr cm³ 4

9,57 _cm³gr 91,58 _cmgr_³ 5

8,32 _cm³gr 69,22 _cmgr_³ ∑ρ = 44,08 gr

cm³ ∑ρ² = 390,75 gr cm³ =

ρρ ∑ ρ_n

= 44,08

gr cm³ 5

= 8,81 gr

cm³

Sd (ρ) =

n

(

∑ ρ2

)

−(∑ ρ)2

n(n−1)

¿

√¿

=

√

5

(

390,75 gr

c m3

)

−(44,05

gr c m3)²

5(5−1) =

√

5

(

390,75

gr

=

√

1950,75−1943,04 20

=

√

7,71 20 =

_√

0,38 = 0,61

KR = Sd(ρ)

ρρ x 100% = 0,61

8,81 x 100% = 0,06 x 100% = 6 %

KT = 100% - KR = 100% - 6 % = 94 %

2. pada kelereng (Mikrometer Sekrup) D₁ = Su + (Sn . KT)

= 15 mm + (34 mm . 0,01mm) =16mm + (0,334 mm)

= 15,34 mm = 1,534 cm D₂ = Su + (Sn . KT)

= 15 mm + (6 mm . 0,01mm) =15 mm + (0,06mm)

= 15,06 mm = 1,506 cm D₃ = Su + (Sn . KT)

= 15 mm + (3 mm . 0,01mm) =15 mm + (0,03mm)

= 15,03mm = 1,503 cm D₄ = Su + (Sn . KT)

= 15 mm + (40 mm . 0,01mm) =15 mm + (0,4 mm)

= 15,4mm = 1,54cm

D₅ = Su + (Sn . KT)

= 15 mm + (43 mm . 0,01mm) =15 mm + (0,43 mm)

= 15,43 mm = 1,543 cm

 Mencari jari-jari (r) r₁= 1

2 . D = 1

2 . 1,53 cm = 0,76 cm

r₂= 1 2 . D = 1

2 . 1,50 cm = 0,75 cm

= 1₂ . 1,50 cm = 0,75 cm

r₄= 1 2 . D = 1₂ . 1,54cm = 0,77 cm

r₅= 1 2 . D

= 1₂ . 1,547 cm = 0,77 cm

 Mencari volum( V ) V₁= 4

3 . π . r³

= 4₃ . 3,14 . (0,76 cm)³ = 4₃ . 3,14 . (0,43cm³) = 5,4₃cm³

= 1,8 cm³

V₂= 4

= 4₃ . 3,14 . (0,75 cm)³ = 4₃ . 3,14 . (0,42 cm³) = 5,24cm³

3 = 1,74 cm³

V₃= 4

3 . π . r³ = 4

3 . 3,14 . (0,75 cm)³ = 4

3 . 3,14 . (0,42 cm³) = 5,27₃cm³

= 1,74 cm³

V₄= 4

3 . π . r³

= 4₃ . 3,14 . (0,77 cm)³ = 4₃ . 3,14 . (0,45 cm³) = 5,65cm³

3 = 1,88 cm³

V₅= 4

3 . π . r³ = 4

3 . 3,14 . (0,77 cm)³ = 4₃ . 3,14 . (0,45 cm³)

= 5,65₃cm³ = 1,88 cm³

 Mencari massa jenis (ρ) ρ₁ = m

v = _1,85,2_cmgr_³ = 2,89 gr

cm³ ρ₂ = m

v

= _1,745,2gr_cm³ = 2,98 gr

cm³

ρ₃ = m v = 5,2gr

1,74cm³ = 2,98 gr

cm³ ρ₄ = m

v = 5,2gr

1,88cm³ = 2,76 gr

c m3 ρ₅ = m

v = 5,2gr

1,88cm³ = 2,76 _cmgr_³

No Ρ ρ² 1

2,89 _cm³gr 8,35 _cmgr_³ 2

2,98 gr

cm³ 8,88

gr cm³ 3

2,98 gr

cm³ 8,88

gr cm³ 4 _2,76 gr

cm³ 7,61

gr cm³ 5

2,76 _cm³gr 7,61 _cmgr_³ ∑ρ = 14,37 _cm³gr ∑ρ = 14,33 _cmgr_³

= ρρ ∑ ρ_n

= 14,37 gr cm³ 5 = 2,87 _cm³gr

Sd (ρ) =

√

n

(

∑ ρ2

)

−(∑ ρ)2 n(n−1) =

√

5

(

41,33

gr

c m3

)

−(14,37

gr c m3)²

=

cm³ 41,33gr_¿

¿

cm³ 206,49gr_¿

¿

5¿ ¿

√¿

=

√

206,65−206,49 20 =

√

0,16

20 =

_√

0,008 = 0,08

KR = Sd(ρ)

ρ x 100% =

0,08 2,87 gr

cm³

x 100% = 0,02 x 100%

= 2 %

KT = 100% - KR = 100% - 2% = 98%

G. Kesimpulan dan Saran 1. Kesimpulan

 Untuk mengukur panjang dan ketebalan suatu benda dapat kita gunakan jangka sorong atau micrometer sekrup. Sedangkan massa suatu benda dapat kita gunakan neraca o’ houss.

 Massa jenis satuan benda yaitu massa benda persatuan volum

Ρ = m_v

Dimana = ρ = massa jenis ( _m³kg ) m = massa benda (kg) v = volum (m³)

 Pengukuran yang dilakukan harus disertai dengan kecermatan agar tidak terjadi kesalahan dalam menentukan ukuran suatu benda.

Sebelumnya kami mengucapkan terima kasih buat kakak asisten yang telah mengajarkan kami melakukan percobaan ini dan memperkenalkan alat-alatnya, dan mengajari kami cara menggunakannya. Saran kami kepada kakak pada saat menjelaskan jangan terlalu cepat.

H. Tugas dan Pertanyaan Akhir

1. Tentukan massa jenis kubus dan kelereng lengkap dengan angka ketidakpastian masing-masing.

2. Tentukan kesalahan relative antara massa jenis kubus Alumunium dan kelereng.

3. Simpulkan dari percobaan yang telah anda praktekkan.

Jawab:

1. A. Massa jenis benda (kubus) serta angka ketidakpastiannya. - ρ₁ = 8,32 _cmgr_³

8,3 ± 0,1 (angka ketidakpastian) - ρ₂ = 8,32 gr

cm³

9,4 ± 0,1 (angka ketidakpastian) - ρ₃ = 8,45 gr

cm³

8,4 ± 0,1 (angka ketidakpastian) - ρ₄ = 9,57 gr

cm³

9,5 ± 0,1 (angka ketidakpastian) - ρ₅ = 8,32 gr

cm³

8,3 ± 0,1 (angka ketidakpastian)

B. Massa jenis benda (kelereng) serta angka ketidakpastiannya - ρ₁ = 2,89 _cm³gr

2,89 ± 0,1 (angka ketidakpastian)

- ρ₃ = 2,98 gr cm³

2,98 ± 0,1 (angka ketidakpastian) - ρ₄ = 2,76 gr

cm³

2,76 ± 0,1 (angka ketidakpastian) - ρ₅ = 2,76 gr

cm³

2,76 ± 0,1 (angka ketidakpastian) 2. Kesalahan Relatif (Kubus Alumunium) - KR = Sd(ρ)

ρ x 100% = 0,61 gr cm³ 8,81 gr cm³ x 100% = 0,06 x 100%

= 6 %

Kesalahan Relatif (kelereng) - KR = Sd(ρ)

ρ x 100%

=

0,08 2,87 gr

cm³

x 100% = 0,02 x 100% = 2%

3. Kesimpulandaripercobaan kami yaitu :alat ukur dasar membutuhkan konsentrasi yang penuh pada ketelitian untuk dapat menentukan massa

jenis suatu benda. Kita harus mengetahui massa benda dan volume itu dengan cara mengukur panjang dan berat benda itu dengan menggunakan alat-alat uku ryaitu: jangka sorong, micrometer seskrup, dan neraca o’houss yang memiliki angka ketelitian yang berbeda-beda.

DAFTAR PUSTAKA

Sunardi Etsa Indra Irawan. Fisika Bilingual. Bandung : Yrana Widya. 2006. Yusrizal. Fisika Dasar-1. Banda Aceh. 2013.

BAB II

MENINGKATKAN BATAS UKUR VOLTMETER DAN AMPEREMETER

Hari/Tanggal Percobaan : Selasa/ 22 Desember 2015 Nama Asisten : Zilla Phonna

Tujuan Percobaan : Setelah melakukan percobaan ini mahasiswa di harapkan mampu meningkatkan batas ukur listrik pada voltmeter dan ampermeter.

A. Latar Belakang

Dalam sebuah rangkai listrik biasanya terdapat arus listrik tegangan dan hambatan. Pada dasarnya sebuah rangkain listrik terjadi ketika sebuah penghantar mampu dialiri electron bebas secara terus menerus, aliran ini lah yang disebut dengan arus. Sedangkan tegangan adalah beda potensial yang ada diantara titik rangkaian listrik tersebut. Untuk mengukur kuat arus listrik dan tegangan kita membutuhkan alat-alat listrik. Alat ukur mempunyai batas kemampuan pengukuran, begitu juga alat pengukur arus (ampermeter) dan alat pengukur tegangan (voltmeter).

C. Alat Dan Bahan

1. Voltmeter DC 1 buah 2. Amperemeter DC 1 buah 3. Hambatan Variable ( reostard ) 4. Power Suplay

5. Kabel Penghubung D. Prosedur Percobaan

a. Mengubah Batas Ukur Ampermeter

1. Disusun rangkaian seperti gambar di bawah ini dan setelah itu dihudupkan power supplay kemudian diatur pembagi tegangan dan hambatan variable Rh agar Ai dan Az menunjukkan arus pencampaian pada skala maksimum.

2. Diamati power supply dan dipasang hambatan paraler atau hambatan shut ( dipilih hambatan yang telah) seperti yang telah ditunjukkan pada gambar.

3. Dihiduppkan kembali power supplay, kemudian diatur Rh sehingga ampermeter Az menyimpang pada skala Az penuh. Dibaca arus yang ditunjukkan pada Az dan Ai.

4. Diulangi percobaan pada tegangan 3 V, 6 V, 9 V, dan 12 V. b.

E. Data pengamatan 1. Pada Ampermeter

Vs Batas_Ukur Kuat_Arus R= V I

Batas

Ukur KuatArus R= V

I 3 Volt 0,6 A

0,18 A 16,67 Ω

3 A

0,3 A 10 Ω

0,6 A 50 Ω 0,4 A 7,5 Ω

0,12 A 25 Ω 0,2 A 15 Ω

6 volt 0,6 A

0,14 A 42,85 Ω

3 A

0,2 A 30 Ω 0,06 A 100 Ω 0,3 A 20 Ω

9 volt 0,6 A

0,24 A 37,5Ω

3 A

0,5 A 18 Ω 0,28 A 32,14 Ω 0,8 A 11,25 Ω

0,38A 23,68 Ω 0,9 A 10 Ω

12 volt 0,6 A

0,34A 35,29Ω

3 A

0,3 A 40 Ω

0,5 A 24Ω 2A 6 Ω

0,42 A 28,57Ω 1A 12 Ω

2. Pada Voltmeter Vs Batas

Ukur Tegangan V1

Batas

Ukur Tegangan V1

3 Volt 10 Volt 3 Volt 50 Volt 3 Volt

6 Volt 10 Volt 6 Volt 50Volt 5 volt

9 Volt 10 Volt 9,2 Volt 50Volt 8 volt

12 Volt 10 Volt - 50Volt 11 volt

F. PENGOLAHAN DATA

a. UntukmengubahbatasukurAmperemeter  BU = 0,6 A

 Vs = 3 V I₁ = PJ_st x BU

= 9x0,02

= 0,18 A

I₂ = PJ_st x BU = 6x_0,60,02 x 0,6 = 0,06 A

I3 = PJ_st x BU

= 6x0,02

0,6 x 0,6 = 0,12 A

 Vs = 6 V I₁ = PJ

st x BU = 7x0,02

0,6 x 0,6 = 0,14 A

I₂ = PJ

st x BU = 3x_0,60,02 x 0,6 = 0,06 A

I₃ = PJ_st x BU = 4x_0,60,02 x 0,6 = 0,08 A

 Vs = 9 V I₁ = PJ_st x BU

= 0,24 A

I₂ = PJ_st x BU = 14x_0,60,02 x 0,6 = 0,28 A

I3 = PJ_st x BU

= 19x0,02

0,6 x 0,6 = 0,38 A

 Vs = 12 V I₁ = PJ_st x BU

= 17x_0,60,02 x 0,6 = 0,34 A

I2 = PJ_st x BU

= 25x0,02

0,6 x 0,6 = 0,5 A

I₃ = PJ

st x BU = 21_0,6x0,02 x 0,6 = 0,42A

MencarinilaihambatanpadaAmperemeter  BU = 0,6 A

 Vs = 3 V R1 = V_I

= _0,183v_A = 16,67 Ω R₂ = V

I = 3v

0,06A = 50 Ω R₃ = V

I = _0,123v_A = 25 Ω

 Vs = 6 V R₁ = V

I = _0,146v_A = 42,85 Ω R₂ = V_I

= _0,066v_A = 100 Ω R₃ = V I = _0,086v_A

R₁ = V_I = _0,249v_A = 37,5 Ω R₂ = V

I = 9v

0,28A = 32,14 Ω

R₃ = V I = 9v

0,38A = 18 Ω

 Vs = 12 V R1 = V_I

= 12v 0,34A = 35,29 Ω R₂ = V

I = _0,2512v_A = 24 Ω R₃ = V_I

= _{0, 42}12v_A = 28,53 Ω

 BU = 3 A  Vs = 3 V I₁ = PJ

st x BU = 3x0,1

3 x 3 = 0,3 A

I₂ = PJ_st x BU = 4x₃0,1 x 3 = 0,4 A

I₃ = PJ

st x BU = 2x0,1

3 x 3 = 0,2A

 Vs = 6 V I₁ = PJ

st x BU = 2x0,1

3 x 3 = 0,2 A

= 3x₃0,1 x 3 = 0,3 A

I₃ = PJ_st x BU = 7x₃0,1 x 3 = 0,7A

 Vs = 9 V I₁ = PJ_st x BU

= 5x₃0,1 x 3 = 0,5 A

I₂ = PJ

st x BU = 8x0,1

3 x 3 = 0,8A

I₃ = PJ

st x BU = 9x₃0,1 x 3 = 10 A

 Vs = 12 V I₁ = PJ

st x BU = 3x0,1

= 0,3 A

I₂ = PJ_st x BU = 20x₃0,1 x 3 = 2 A

I₃ = PJ_st x BU = 10x0,1

3 x 3 = 1 A

MencarinilaihambatanpadaAmperemeter  BU = 3 A

 Vs = 3 V R₁ = V

I = _0,33v_A = 10 Ω R2 = V_I

= 3v 0, 4A = 7,5 Ω R₃ = V

I = 3v 0,2A = 15 Ω

R₁ = V_I = _0,26v_A = 30 Ω R₂ = V

I = 6v 0,3A = 20 Ω R₃ = V

I = _0,76v_A =8,57 Ω

 Vs = 9 V R₁ = V

I = 9v 0,5A = 18 Ω R₂ = V

I = _0,89v_A = 11,25 Ω

R₃ = V_I = _0,99v_A = 10 Ω

 Vs = 12 V R₁ = V

I = 12v

0,3A = 40 Ω R₂ = V

I = 12_2Av = 6 Ω R₃ = V_I

= 12_1Av = 12 Ω

b. Untukmengubahbatasukur voltmeter yang  BU = 10 A

 Vs = 3 V V₁ = PJ

st x BU = 15x0,2

10 x 10 = 3 V

 Vs = 6V V₂ = PJ

st x BU = 29x0,2

10 x 10 = 5,8 V

V₃ = PJ_st x BU = 46₁₀x0,2 x 10 = 9,2 V

 Vs = 12V V₄ = PJ

st x BU =tidakterbaca

Pengukuran voltmeter yang memilikibatasukur  BU = 50 A

 Vs = 3 V V₁ = PJ

st x BU = 3₅₀x1 x 50 = 3 V

 Vs = 6V V₂ = PJ

st x BU = 6x1

50 x 50 = 6 V

 Vs = 9V V₃ = PJ_st x BU = 8x1

= 8 V

 Vs = 12V V4 = PJ_st x BU

= 11x1

50 x 50 = 11 V

G. PENUTUP 1. Kesimpulan

Dari percobaan yang

telahdilakukandapatdisimpulkanbahwaamperemeterharusdipasangseri dimanaapabiladipasangparalelmakaarusnyatidakbisadibacaataujarumn yatidakbergeraksamasekali.

2. Saran

Buatkakakterutamasekaliterimakasihkarenatelahmengajari kami

tentangpercobaanini kami

sangatmengertiataspenjelasankakak,tapitolongketika kami melakukanpercobaantolongkakakperhatikan agar kami lebihsemangat,dankamipuntidaksalahdalammelakukanpercobaanini.

1. Tentukanperbandinganbatasukuramperemetersetelahdipasanghambatan shunt denganbatasukuramperemetersebelumdipasang shunt dantentukan pula hambatandalamamperemeter.

Jawab :Amperemetersetelahdipasanghambatan shunt(paralel)

tidakbisaterbacakarnaarus yang

terdapatterlalukecil,bahkantidakadajarumpenunjuknyatidakbergerak.Tetapi juikaamperemetersebelumdipasanghambatan shunt dirangkaiserimakajarumpenunjukakanbergerakdanhasilpengukurannyadap atdibaca.

2. Tentukanperbandinganantarabatasukur voltmeter V1 yang telahdipasnaghambatandepan,kemudiantentukan pula hambatandalam voltmeter (Rv).

Jawab :Perbandinganantarabatasukur voltmeter yang telahdipasanghambatandalambahwadalammenentukanbatasukurpada voltmeter bisadisusunrangkaianserimaupunparalel.

3. Buatlahkesimpualanterhadappercobaanini.

Jawab : Dari percobaan yang

telahdilkukandapatdisimpulkanbahwaapabilaampermeter di rangkaisecaraparalelmakahasilnyatidakdapatdi baca, makaamperemeterharusselaludipasangseri agar bisaterbaca.

Sedangkan voltmeter semakinbesartegangandari power suplaydaripadategangan yang beradapada multi makategangannyatidakdapatdibacasamasekali.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad Zailani,dkk. 1700 bank soalbimbinganpemantapanFisika. Bandung :yramawidya, 2006

Bob foster. Fisika.Bandung :Erlangga, 2003 Harjono.Fisika.Jakarta :Erlangga, 2003

BAB III

ENERGI DAN DAYA LISTRIK Hari/ TanggalPercobaan : Senin/22 Desember 2014.

NamaAsisten : EkiYuliyanti.

Tujuan Percobaan :

Setelah menyelesaikan percobaan ini, mahasiswa diharapkan mampu : untuk mengetahui ketergantungan daya (P) terhadap arus (I) pada voltmeter tertentu.

A. LatarBelakang

Padaumumnyasistemtenagalistrikterdiridaritigaelemenyait upusatpembangkit,

transmisidanpusatbeban.Dayapadalistrikbolakbalik (AC)

memilikiduabuahkomponenyaitudayaaktif (P) dandayareaktif (Q) resultanantarakeduannyadisebutsebagaidayanyata (S) yang merupakandaya yang dirasakanoleh PLN sebagaipemasukdaya.

Dayareaktif (Q)

dapatterjadikarenainduktansiataukapasitasi.Dayaaktif (P)

adalahdaya yang sebenarnyadibutuhkanolehbeban power

ataudayaadalahberapabesargaya yang

dapatdilakukandalamsetiapwaktu. Dayasecaramekanik yang

bisadigunakan di

amerikaadalahmengunakanhosepower.Dayalistrikbiasanyadiberis atuan watt, danbisadihitungdenganpersamaan P = I. V

Pemakaianenergilistrikinisangatluas,

bahkanmanusiasangatsulitmelepaskandiridarikebutuhanmanusia yang

tidakmembutuhkanlistrik.Karenamanusiasetiaphariselaluberfikirb agaimanamenciptakandanmenggunakanenergilistrik.

Energilistrikmerupakansuatubentukenergi yang berasaldarisumberarus, energilistrikdapatdiubahmenjadibentk lain sepertimenjadipanas, contohnyasetrikadan solder.

Jikaaruslistrikmengalirpadasuatupenghantar yang

berhambatan R

makasumberarusmengeluarkanenergipadapenghntar yang

bergantungpadabedapotensial (U), kuatarus yang mengalir (I), danwaktu tau lamanyaarusmengalir (t).

1. TujuanPercobaan

a. Untukmengetahuiketergantungandaya (P) terhadaparus (I) padavoltasetertentu.

B. DASAR TEORI

MenurutHendri Hartono,

(2012:176).MenyatakanbahwaEnergiListrikadalahbesarnyaenergil istrik (W) yang mengalirpadasebuahpenghantar. Energilistrik (W) dapatdirumuskan W= q.Vkarenaq= I.t→ W= v.i t

Dayalistrikadalahbesarnyaenergilistrik yang

diperolehuntukmengalirkanaruslistrikdalampenghantartiapsekon.

Dirumuskan : P = W

t .

Keterangan : P = dayalistrik (Watt)

W = energilistrik (Joule) t= waktu (s)

v= bedapotensial (Volt) I= kuatarus (A)

menujukanusaha yang dilakukanpersatuanwaktuataukelajuandalammelakukanusahaP =

W

t . Dalamkehidupansehari-haridikenal pula

satuandayadengansebutandayakuda (horse power) yang

disingkatdenganhpatau dk.

Satuaninibanyakdigunakanuntukmenyatakandayamesinkenderaa n, dayapompa air, ataudayakompresospadalemaries, dansistempendinginruangan (1 hpsetaradengan 746 w). Dayajugadapatdihubungkandengankecepatangeraksuatubenda P= F.V Energilistrikadalahenergi yang berkaitandenganarusdanakumulasielektron.impanEnergilistrikdal amjenisenergitransisionalnyamerupakanaliranelektronmelaluiseb uahkonduktor, sedangkanmenurutjenisenergitersimpanmerupakanenergimedan elektronikatausebagaimedaninduksi. MenurutBambangMurdakaEkaJatidan Tri KuntoroPriyambodo

(2008:87).Menyatakanbahwaselainbesaranusaha (kerja), dikena

pula besarnlajuperubahanusaha.

IkanBesaraninimemberikangambaranbesarnyalajusistemdalamm elakukanusahaataumengonsumsitenagabesaranitudisebutdaya (power = dayakerja). Biasanyaberlambang P yang dalam MKS, bersatuan watt (disingkat W), joule /sekon, dalamcgsbersatuan

erg/s. Selaindalamsatuan MKS

dancgsbisapuladigunakansuatudayakuda( hp= horse power) atau PK, terdapatkesetaran 1 Hp = 746 watt. Daya (P)

kerjadirumuskansebagaiperubahanusaha (dw)

P = dw_dt

Mengingatpelakuusaha (gaya) F yang

menyebabkanpergeserandtmaka dw=F−dt . Hal itu

menyebabkan penampilan :

p=F .dr

dt = F. V

C.ALAT DAN BAHAN 1. AlatdanBahan

a. Voltmeter 2 buah b. Amperemeter 2 buah c. Reostart 1 buah d. Powersuplay 1 buah

e. Peganganlampu E-10 3 buah f. Lampu 3,8 volt, 0,3 A 3 buah g. Kabelpenghubungsecukupnya. B. PROSEDUR PERCOBAAN

a. percobaan 1

1. Dihubungkanlampusecaraparalel 2. DirangepengukuranVoltase 3 VDC. 3. derangepengukuranArus 3 VDC

4. Ditelitiketergantungandaya (p) terhadaparus (I). 5. Dicatatkedalamtabelpengamatan.

b. Percobaan 2

1. Dirangkain bola lampusecarapararel. 2. DirangepengukuranVoltase 3 ADC. 3. Dirangepengukuran 0.3 ADC.

4. Dihubungsteker d dengan A, B dengan C dan C berturut-turutdengankenaikanArus1 sebesar 0.1 A.

5. DiukurjaraklintasVoltase V,

padamasing-masinglampuPijar.

E. DATA PENGAMATAN

a. Tabel 1: MengukurArusPada Bola Lampu

NO Vs Itotal Vtotal I1 I2 I3 P1 P2 P3

1 3V 0,5 A 2 V 0,22A 0,24A 0,21A 0,44 Watt 0,48 Watt 0,42 Watt 2 4V 0,61A 3,5V 0,26A 0,28A 0,28A 0,91 Watt 0,98 Watt 0,98 Watt 3 5V 0,69A 4,3V 0,3 A 0,28A 0,32A 1,29 Watt 1,204Watt 1,376Watt

b. Tabel 2: MengukurTeganganPada Bola Lampu N

O

Vs Itotal Vtotal V1 V2 V3 P1 P2 P3

1 3V 0,5 A 2 V 2 V 2 V 2 V 1 Watt 1 Watt 1 Watt 2 4V 0,61A 3,5V 3,5 V 3,5 V 3,5 V 2,135Watt 2,135Watt 2,135Watt 3 5V 0,72A 5 V 5 V 5 V 5 V 3,6 Watt 3,6 Watt 3,6 Watt

F. PENGOLAHAN DATA

1. Mencarinilai P1. P2.P3 untuk table 1mengukur Arus.

-. Padasumbertegangan 3V P1 = Vt.I1

P2 = Vt. I2

= 2V .0.24A = 0.48 watt P2 = Vt. I3

= 2V . 0.21A = 0.42 watt -. Padasumbertegangan 4V

P1 = Vt. I1

= 3.5V . 0.24A = 0.91 watt P2 = Vt. I2

= 3.5V . 0.28A = 0.98 watt P2 = Vt. I3

= 3.5V . 0.28A = 0.98 watt -. Padasumbertegangan 5V

P1 = Vt. I1

= 4.3V . 0.3A = 1.29 watt P2 = Vt. I2

= 4.3 V . 0.28A = 1.204 watt P2 = Vt. I3

= 4.3V . 0.32A = 1.376 watt.

2. Mencarinilai P1. P2.P3 untuk table 2 mengukurTegangan.

-. Padas umber tegangan 3 V P1 = It . V1

= 0.5A .2V = 1 watt P2 = It . V2

= 1 watt P3 = It . V3

= 0.5A . 2V = 1 watt

-. Padas umber tegangan 4 V P1 = It . V1

= 0.61A . 3.5V = 2.135 watt. P2 = It . V2

= 0.61A . 3.5V = 2.135 watt. P3 = It . V3

= 0.61A . 3.5V = 2.135 watt. -. Padas umber tegangan 5 V

P1 = It . V1

= 0.72A . 5V = 3.6 watt. P2 = It . V2

= 0.72A . 5V = 3.6 watt. P3 = It . V3

= 0.72A . 5V = 3.6 watt.

G. PENUTUP 1. Kesimpulan

Daya listrik merupakan bagian dari besarnya beda potensial, kuat arus hambatan dan waktu satuan daya adalah watt. Daya listrik adalah usaha dibagi waktu dan ketergantungan daya terhadap arus dapat disimpulkan bahwa pada sumber 3 V, nilai arus dayanya memiliki hasil yang sama karena semakin besar tegangannya maka hasil dayanya semakin besar, begitu juga pada tegangan jika nilai dayanya semakin besar maka untuk

hambatan atau tegangannya untuk nilai V1 V2 dan V3 mempunyai

nilai yang sama dan dapat disimpulkan lagi bahwasannya Amperemeter selalu dipasang secara seri terhadap rangkaian dan Voltmeter dipasang secara paralel terhadap rangkaian dan apabila penghambat arus dikecilkan maka arus yang masuk pada amperemeter makin besar begitu juga sebaliknya.

2. Saran

Untukkakak yang menjadiasistenpraktikum,

terimakasihkarenatelahmengajarkanpercobaankepada

kami.Mohon agar kakakmemperbanyaksenyum,

H.

TUGAS DAN PERTANYAAN AKHIR

1. Berikanpenjelasansingkattentangkeduapercobaantersebut. Jawab

Setelah melakukan kedua percobaan maka dapat dijelaskan bahwa apabila power suplay atau sumber tegangan semakin dinaikkan maka arus total yang masuk pada ampere meter lebih besar dari pada arus yang masuk pada voltmeter dikarnakan pada rangkain voltmeter dipasang secara pararel sehingga arus yang mengalir dibagi-bagi dengan bola lampu. 2. Buatlahhasilpengamatantersebutdalambentuktabel.

Jawab

a. Tabel 1: MengukurArusPada Bola Lampu

NO Vs Itotal Vtotal I1 I2 I3 P1 P2 P3

1 3V 0,5 A 2 V 0,22A 0,24A 0,21A 0,44 Watt 0,48 Watt 0,42 Watt 2 4V 0,61A 3,5V 0,26A 0,28A 0,28A 0,91 Watt 0,98 Watt 0,98 Watt 3 5V 0,69A 4,3V 0,3 A 0,28A 0,32A 1,29 Watt 1,204Watt 1,376Watt

N O

Vs Itotal Vtotal V1 V2 V3 P1 P2 P3

1 3V 0,5 A 2 V 2 V 2 V 2 V 1 Watt 1 Watt 1 Watt 2 4V 0,61A 3,5V 3,5 V 3,5 V 3,5 V 2,135Watt 2,135Watt 2,135Watt 3 5V 0,72A 5 V 5 V 5 V 5 V 3,6 Watt 3,6 Watt 3,6 Watt

3. Buatlahkesimpulan Jawab

Setelahmelakukanpercobaaninimakadapatdiambilkesimpu

lanbahwa ampere meter

selaludipasangseriterhadaprangkaiandan voltmeter

dipasangpararelterhadaprangkaian.danapabilapenghambatarusli strikdikecilkanmakaarus yang masukpada ampere meter

makinbesar, begitu pula sebaliknya,

danapabilatengangansumberdiperbesarataudibesarkanmaka bola

lampuakanmenyalalebihterang, dannilai yang

ditujukanpadaamperemeterdan voltmeter sama,

akantetapiberbedahanyapadaarus total dan volt totalnya. DAFTAR PUSTAKA

BambangMurdakaEkaJatidan Tri

KuntoroPriyambodo.FisikaDasaruntukMahasiswa Ilmu-IlmuEksaktadanTeknik. Yogyakarta: Andi Offset. 2008. Efrizon Umar.BukuPintarFisika. Jakarta: Media Pusindo. 2008.

Hendi Hartono.Cara CepatdanMudahMenguasaiFisika

BAB IV

RANGKAIAN LISTRIK

Hari/ Tanggal Percobaan : Selasa / 5 Januari 2016. Nama Asisten : Wilda Safitri.

Tujuan Percobaan :

Setelah melakukan percobaan ini, mahasiswa diharapkan dapat : a. Mengukur beda potensial dan kuat arus pada rangkaian seri. b. Mengukur beda potensial dan kuat arus pada rangkaian

paralel.

c. Membuktikan rumus hambatan pengganti untuk rangkaian seri dan rangkaian paralel.

A. Latar Belakang

Fisika merupakan ilmu yang mempelajari tentang keadaan alam tanpa kita sadari penerapan fisika sangat dekat dengan kehidupan sehari-hari. Misal, listrik yang merupakan kebutuhan yang sangat mempengaruhi aktivitas kita sehari-hari.

Untuk melakukan percobaan ini, pertama-tama kita harus pahami terlebih dahulu tentang alat-alat listrik dan tata cara memakai alat listrik baik secara paraler maupun seri. Rangkaian seri dipasang secara bergandengan dan rangkaian paraler dipasang secara bercabang.

B. Dasar Teori

Menurut Agus Tanggoro (2004 : 59) menyatakan bahwa beda potensial adalah banyaknya energy untuk mengalirkan setiap muatan listrik dari satu titik ke titik yang lain dalam kawat penghantar.

Beda potensial = energi muatacn

Apabila energy (W) dan muatan listrik (Q) beda potensial (V) dapat

dirumuskan : V= W Q

Dimana : V = Beda Potensial (Volt) W = Energi (Joule) Q = Muatan (Coulomb)

Beda potensial antara dua titik penghantar terjadi apabila dua titik penghantar itu dihubungan dengan sumber tegangan, misalnya baterai. Dua titik dikatakan mempunyai beda potensial 1 volt apabila sumber tegangan itu mengeluarkan energy sebesar satu joule unruk mendapatkan muatan listrik sebelum satu coulomb dari satu titik ke titik yang lain. Alat yang digunakan untuk mengatur beda potensial listrik disebut voltmeter.

Menurut Slamet Widodo (2002 : 102) menyatakan bahwa arus listrik dapat diukur dan hanya timbul pada rangakaian terhadap yaitu rangkaian yang tidak memiliki ujung tangkai.

Kuat arus listrik (I) banyaknya muatan listrik yang mengalir persatuan waktu, secara sistematis dapat ditulus :

I = Q_t Dimana : I = Kuat Arus Listrik (A)

Q = Jumlah Muatan Listrik (Coulomb) t = waktu (s)

Satuan kuat arus listrik adalah :

Satuan I = coulomb_satuan

= c/s

amper (A) atau Miliamper (mA) = 10-3 _A

Mikroamper(mA) = 10-6 _A

Menurut Daryanto (2003 : 98-99) menyatakan bahwa temperature tahanan (Q) suatu bahan adalah peringatan tahapan pada peringkatan temperature t ° c, jika R0 = bahan pada 0 ° c R = tahanan pada ° c dan Q. Koefisien

temperature atau tahanan, maka R = R0 {1+a (AQ)}.

Tahanan resistor dihubungkan secara seri yaitu : a. Arus (I) yang melewati tiap resistor adalah sama.

b. Jumlah tegangan (beda potensial) yaitu ada pada tiap resistor merupakan tegangan total, yaitu : V = V1+V2+V3+…..

c. Tahanan total merupakan penjumlahan tahanan dari setiap resistor yaitu : R = R1+R2+R3+….

3. Ohm meter 4. Volt meter 5. Sumber tegangan 6. Papan rangkain D. Prosedur Percobaan

1. Diukur hambatan filamen masing-masing bola lampu senter

2. Dirangkai alat-alat seperti gambar dibawah ini (susunan Hambatan seri)

3. Dicatat nilai yang ditunjukan oleh masinh-masing voltmeter dan amperemeter dalam tabel pengamatan dibawah ini

Sumber Teganagan V I P

Bola I Bola II Bola III Sumber Tegangan

5. Dicatat nilai yang ditunjukan oleh masing-masing voltmeter dan amperemeter dalam tabel pengamatan dibawah ini

Sumber Teganagan V I P

Bola I Bola II Bola III Sumber Tegangan

E. Data Pengamatan a. Pada Rangkaian Seri

Sumber Teganagan V I P

Bola I 1 V 0,3 A

Bola II 0,5 V 0,3 A

Bola III 0,5 V 0,3 A

Sumber Tegangan 2 V 0,3 A b. Pada Rangkaian Paralel

Sumber Teganagan V I P

Bola I 1 V 0,8 A

Bola II 1 V 0,7 A

Bola III 1 V 0,1 A

Sumber Tegangan 1 V 0,7 A

F. Pengolahan Data

a. Pada Rangkaian Seri P₁ = V₁ × I₁ = 0,3 × 1 = 0,3 Watt

P₂ = V₂ × I₂ = 0,5 × 0,3 = 0,15 Watt

P₃ = V₃ × I₃ = 0,5 × 0,3 = 0,15 Watt

P4 = V4 × I4

= 2 × 0,3 = 0,6 Watt

b. Pada Rangkaian Pararel P₁ = V_1×I₁

= 1 × 0,8 = 0,8 Watt

P2 = V2×I2

= 1 × 0,7 = 0,7 Watt

P₃ = V_3×I₃ = 1 × 1,1 =1,1 Watt

P₄ = V_4×I₄ = 1 × 0,7 =1,7 Watt

G. Kesimpulan dan Saran 1. Kesimpulan

1) Pada rangkaian seri, arus pada setiap bola mengalir sama tetapi hanya tegangan dan arus pada sumber tegangan yang berbeda.

2) Pada rangkaian paralel, tegangan pada setiap lampu itu sama, tetapi arus yang mengalir berbeda. Dan rangkaian paralel harus dihubungkan dengan voltmeter untuk mengukur tegangan.

3) Rumus hambatan pengganti untuk rangkain seri : Rs = R1+R2+R3+….

Rumus hambatan pengganti untuk rangkaian paraler : 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….

2. Saran

Terimakasih kepada kakak asisten yang telah membimbing kami dalam melakukan percobaan ini,sarannya semonga kedepannya lebih baik lagi dan suara kakak tolong diperbesar pada saat kakak menjelaskan.

H. Tugas Dan Pertanyaan Akhir

1. Apa kesimpulan yang dapat diambil dari pengukuran beda potensial dan kuat arus pada susunan hambatan seri.

Jawab

Kesimpulan dari pengukuran beda potensial dan kuat arus pada hambatan seri adalah pada rangkaian seri, beda potensial pada sumber tegangan lebih

besar dari pada bola I dan bola II sama. Sedangkan kuat arus pada sumber tegangan berbeda dengan bola I dan bola II. Akan tetapi daya yang dihasilkan oleh sumber tegangan lebih besar dari pada bola bola lampu I dan bola II.

2. berdasarkan data yang diperoleh buktikan rumus sussunan hambatan seri, yaitu: R_n =

∑

R_{i .}

Jawab n=¿

R¿

merupakan hambatan penganti atau hambatan total atau jumlah R pada rangkain seri (Ω) R_n =

∑

R_i didapatkan dari:

R_s = R₁ + R₂ + R₃ + R₄ + . . . R_i R_i = banyaknya hambatan atau hambatan ke (Ω)

3. apa kesimpulan yang dapat diambil dari hasil pegukuran beda potensial dan kuat arus pada hambatan pararel.

Jawab

Kesimpulan dari pengukuran beda potensial dan kuat arus pada hambatan paralel adalah pada rangkaian paralel, beda potensial menghasilkan kuat arus pada bola I dan bola II dan juga sumber tegangan berbeda. Tetapi beda potensialnya sama dan menghasilkan daya pada sumber tegangan lebih besar dari pada bola-bola lampu I dan bola II.

DAFTAR PUSTAKA

Agus, Taranggano. Fisika 3 SLTP. Jakarta : Bumi Aksara. 2004. Daryanto. Fisika Teknik. Jakarta : PT. Asdi Mahasatya. 2003.

Slamet, Widodo. Bimbingan Pemantapan IPA Fisika. Bandung : CV.Urama Widya. 2002.

BAB V

TRANSFORMATOR

Hari/Tanggal Percobaan : Selasa / 8 Desember 2015 Nama Asisten : Syafri Noor

Tujuan Percobaan :

1. Mempelajari tegangan dan arus induksi sebagai fungsi dari jumlah lilitan.

2. Mempelajari karakteristrik trgangan arus dan daya arus transformator.

A. Latar Belakang

Saat ini hamper seluruh benda yang kita gunakan untuk beraktivitas adalah benda elekrtik yang menggunakan listrik. Bias dikatakan listrik adalah salah satu kebutuhan pokok di dunia saat ini. Ketika membahas listrik, tentu tidak terlepas dari kuat arus, beda potensial, dan hambatan. Namun ada beberapa komponen lagi yang terkait dengan listrik seperti transformator yang berfungsi menaikkan atau menurunkan tegangan dalam rangkaian AC.

Transformator merupakan sebuah mesin listrik yang dapat meruntuh dan mentransfer tenanga listrik dari suatu rangkaian ke rangkaian lainnya, dengan cara induksi melalui gabungan electromagnet pada frekuensi konstan. Pada dasarnya terdapat beberapa jenis transformator diantaranya yaitu transformator step-up dan transformator step-down.

Menurut Bambang Murdaka Eka Jati (2010 : 146-148) menyatakan bahwa transformator bias disebut juga dengan trafo, rmerupakan alat untuk menaik turunkan tegangan listrik bolak balik. Pembuatan trafo didasari oleh hokum kirchoff dan hokum faraday. Trafo jenis step-up dingunakan untuk menaikkan tegangan dan step-down untuk menurunkan tegangan. Trafo terbuat dari sejumlah pelat besi lunak, dan itu disebut teras.

Teras trafo berada di inti dari 2 buah kumparan. Kumparan pertama terhubung dengan tgl dan disebut dengan kumparan primer. Sementara itu, kumparan kedua disebut kumparan sekunder terhubung dengan beban.perbandingan jumlah liltan yang dikumparan primer (N1) relative terhadap jumlah lilitan di kumparan

sekunder (N2) berhungan dengan peran trafo sebagai step-up dan step-down.

Peran trafo disebut step-up apabila Ƹ2 lebih besar dari Ƹ1 (Ƹ2 > Ƹ1) karena N2 >

N1. Sementara itu, sebagi trafo step-down bila Ƹ2 lebih kecil dari Ƹ1 (Ƹ2 < Ƹ1)

karena N2 < N1.

Menurut Dr. Muhammad Tiskam (2005 : 122-123 ) menyatakan bahwa arus bolak balik yang mengalir dalam suatu kumparan, menurut hokum Maxwell kedua tengangan induksi dalam kumparan akan sebesar : Vind = -N1 x d ∅ /dt

Jika kumparan kedua terletak pada inti besi yang sama sehingga kecepatan fluks yang sama menembus kumparan kedua, maka tengangan induksi V2 adalah :

V2 = -N2/N1 x V1.

Transformator adalah sebuah alat yang terdiri dari lilitan primer, lilitan sekunder dan inti magnet yang berfungsi untuk mengubah basaran listrik.

Hubungan antara tegangan V1 dan arus I dan kumparan N menurut persamaan di

atas adalah :

Vp/Vs = Np/Ns = Is/Ip.

Kerungian daya pada transformator terjadi pada inti material dan lilitan kawat primer dan arus sekunder. Kerugian lilitan dapat dihitung dari tahanan lilitan R dan

I :

Kerugian daya : I2_p.Rp+I2_s.Rs

Menurut Giancoli (2001 : 186-187) menyatakan bahwa transformator adalah sebuah alat untuk menaikkan atau menurutkan tegangan AC. Sebuah transformator memiliki dua komponen kawat yang dinamai dengan inti besi lunak yang sudah dilaminasi.

Jika tegangan Ac diberikan pada kumparan primer, perubahan medan magnet yang dihasilkan akan menginduksi tegangan AC berfrekuensi sama pada kumparan sekunder. Namun, tegangan yang timbul akan berada sesuai dengan jumlah lilitan pada setiap kumparan. Dari hokum faraday, tegangan atau ggl terinduksi pada kumparan sekunder adalah : Vs = Ns ∆∅B / ∆ t

C. Alat Dan Bahan 1. Multimeter 2. Power Suplay 3. Papan Rangkaian

4. Kumparan N = 400 lilitan dan N = 1600 lilitan 5. Besi Transformator

6. Kabel Penghubung D. Prosedur Percobaan

1. Dibuat rangkaian seperti pada gambar dibawah ini

2. Diukur tengangan primer dan sekunder untuk beberapa harga tegangan. 3. Diganti kumparan primer dan sekunder, kemudian dilakukan pengukuran

E. Data Pengamatan a. Step-up

No

. Vp Np Ns

Vout (Hitungan ) Vout (Ukur ) Vout (Terbuka) Vout (Lepas ) Vout (Longgar)

1. 2 v 40

0

160 0 2. 4 v

40 0 160 0 b. Step-down No .

Vp Np Ns

Vout (Hitungan ) Vout (Ukur ) Vout (Terbuka) Vout (Lepas ) Vout (Longgar)

1. 4 v 160

0

40 0 2. 6 v

160 0

40 0

G. Kesimpulan Dan Saran 1. Kesimpulan

H. Tugas Dan Pertanyaan Akhir

1. Mengapa transformator dapat mengubah tegangan dan arus?

2. Apa yang dimaksud dengan transformator step-up dan transformator step-down?

Jawaban :

1. Karena dipengaruhi oleh jumlah lilitan, semakin banyak jumlah lilitan sekunder maka semakin besar tegangan dan arusanya dan semakin sedikit jumlah lilitan primernya maka semakin kecil tegangan dan arusnya.

2. a. transformator step-up ialah trafo yamg memiliki jumlah lilitan sekunder lebih banyak dari pada jumlah lilitan primer (menaikkan tegangan).

b. transformator step-down ialah trafo yang memiliki jumlah primer lebih sedikit dari pada jumlah lilitan sekunder (menurunkan tegangan).

DAFTAR PUSTAKA

Bambang Murdaka Eka Jati. Fisika Dasar. Listrik –Magnet, optika, fisika modern. Yogyakarta : andi. 2010.

Dr. Muhammad Tiskam. Eksperimen Fisika Dasar untuk Perguruan Tinggi. Jakarta : Kencana. 2005.

E. Data Pengamatan a. Step-up

No

. Vp Np Ns

Vout (Hitungan ) Vout (Ukur ) Vout (Terbuka) Vout (Lepas ) Vout (Longgar) 1. 2 v

40 0

160 0 2. 4 v

40 0 160 0 b. Step-down No .

Vp Np Ns

Vout (Hitungan ) Vout (Ukur ) Vout (Terbuka) Vout (Lepas ) Vout (Longgar) 1. 4 v

160 0

40 0 2. 6 v

160 0

40 0

F. Pengolahan Data

G. Kesimpulan Dan Saran 1. Kesimpulan

2.

H. Tugas Dan Pertanyaan Akhir

1. Mengapa transformator dapat mengubah tegangan dan arus?

2. Apa yang dimaksud dengan transformator step-up dan transformator step-down?

Jawaban :

1. Karena dipengaruhi oleh jumlah lilitan, semakin banyak jumlah lilitan sekunder maka semakin besar tegangan dan arusanya dan semakin sedikit jumlah lilitan primernya maka semakin kecil tegangan dan arusnya.

2. a. transformator step-up ialah trafo yamg memiliki jumlah lilitan sekunder lebih banyak dari pada jumlah lilitan primer (menaikkan tegangan).

b. transformator step-down ialah trafo yang memiliki jumlah primer lebih sedikit dari pada jumlah lilitan sekunder (menurunkan tegangan).

DAFTAR PUSTAKA

Bambang Murdaka Eka Jati. Fisika Dasar. Listrik –Magnet, optika, fisika modern. Yogyakarta : andi. 2010.

Dr. Muhammad Tiskam. Eksperimen Fisika Dasar untuk Perguruan Tinggi. Jakarta : Kencana. 2005.

Giancoli. Fisika Edisi Kelima. Jakarta : Erlangga. 2001.