laporan Fisika II Hukum Ohm
laporan Fisika II Hukum Ohm
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam sebuah rangkaian listrik biasanya terdapat istilah yang dikenal dengan arus listrik,
tegangan dan hambatan.. Pada dasarnya sebuah rangkaian listrik terjadi ketika sebuah penghantar
mampu dialiri electron bebas secara terus menerus. Aliran inilah yang disebut dengan arus.
Sedangkan tegangan adalah beda potensial yang ada di antara titik rangkaian listrik tersebut.
Untuk menemukan hubungan di antara istilah-istilah yang ada dalam sebuah rangkaian listrik
diperlukan sebuah praktikum yang dapat membuktikannya.
Dengan melakukan praktikum yang berjudul Hukum Ohm ini kita dapat mengetahui dan
mempelajari hubungan antara tegangan dan kuat arus pada suatu rangkaian dan dapat digunakan
untuk mengetahui sebuah hambatan listrik tanpa harus menggunakan alat yang dinamakan
ohmmeter.. Selain itu materi tentang hukum ohm ini sangat berguna khususnya yang mendalami
kelistrikan. Karena dengan adanya hukum ohm kita dapat mengerti tentang kelistrikan. Untuk itu
kita harus mempelajari lebih dalam tentang Hukum Ohm dengan cara mempraktekkannya dalam
percobaan ini.
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimana hubungan antara tegangan dan kuat arus yang mengalir dalam sebuah rangkaian?
1.3 Tujuan
Mempelajari hubungan antara tegangan dan kuat arus yang mengalir dalam sebuah rangkaian
1.4 Definisi Istilah
Tegangan
: perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik.
Dielektrik
: suatu bahan yang memiliki daya hantar arus yang sangat kecil atau bahkan
hampir tidak ada
Polarisasi
: suatu peristiwa perubahan arah getar gelombang pada cahaya yang acak menjadi
satu arah getar;
Konduktor : adalah bahan yang di dalamnya banyak terdapat elektron bebas mudah untuk
bergerak.
Semi-konduktor
: (setengah penghantar) adalah suatu bahan yang tidak layak disebut
sebagai penghantar, juga tidak layak disebut sebagai bukan penghantar (Isolator).
Arus listrik : banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu
Resistor
: rangkaian elektronika yang berfungsi sebagai penghambat arus dan tegangan
Resistansi
: hambatan (perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik
dengan arus listrik yang melewatinya.
1.5 Hipotesis
Ada hubungan antara tegangan dan kuat arus listrik, di mana tegangan sebanding dengan kuat
arus.
1.6 Tinjauan Pustaka
Hukum Ohm
Ketika suatu medan listrik diberikan kepada sebuah dielektrik, akan terjadi polarisasi
terhadap dielektrik tersebut. Tetapi jika medan tersebut diberikan ke daerah yang mempunyai
muatan bebas, muatan tersebut akan bergerak dan timbul suatu arus listrik sebagai ganti
polarisasi medium tersebut.
Ketika muatan bebas ditunjukkan dalam sebuah benda seperti electron-elektron dalam suatu
logam, yang gerakannya merintangi interaksinya terhadap ion-ion positif sehingga membentuk
lattice Kristal logam. Ketika tidak terdapat medan listrik eksternal , electron-elektron tersebut
bergerak ke segala arah dan tidak ada transportasi muatan netto atau arus listrik. Tetapi jika
digunakan sebuah medan listrik eksternal,terjadi aliran gerakan dari gerakan electron sembarang
sehingga terjadi arus listrik. Tampaknya alamiah untuk menganggap bahwa kekuatan dari arus
tersebut sesuai dengan intensitas medan listrik, dan bahwa persesuaian ini merupakan
konsekuensi langsung dari struktur internal logamnya.
Untuk membuktikan hubungan ini, dapat ditinjau dengan hukum Ohm, yang menyatakan
bahwa untuk suatu konduktor logam pada suhu konstan, perbandingan antara perbedaan
potensial ∆ V antara dua titik dari konduktor dengan arus listrik I yang melalui konduktor
tersebut adalah konstan. Konstan ini disebut tahanan listrik (hambatan) R dari konduktor antara
dua titik. Jadi hukum Ohm bisa dinyatakan sebagai :
= R atau I=
V
merupakan
beda
tegangan (beda potenssial),
I
adalah
arus
yang
lewat
pada
penghantar dan R hambatan dari penghantar. Persamaan (1) menunjukkan bahwa
Hukum Ohm berlaku jika hubungan antara V dan I adalah linier.
Hukum ini diformulasikan oleh ahli fisika Jerman, George Ohm (1787-1854), ternyata
berlaku dengan ketelitian yang mencengangkan terhadap konduktor pada cakupan harga ∆V, I
dan suhu yang luas . Prinsip Ohm ini adalah besarnya arus listrik yang mengalir melalui sebuah
penghantar metal pada rangkain, Ohm menentukan sebuah persamaan yang simple menjelaskan
hubungan antara tegangan, arus dan hambatan yang saling hubungan. Tetapi beberapa zat
terutama semi-konduktor , tidak mengikuti hukum Ohm. Sebuah grafik menunjukkan hubungan
antara V dan I yang diberikan hukum Ohm menghasilkan garis lurus sebagaimana ditunjukkan
gambar ini.
I
.
.
.
‘
∆V
Dari persamaan yang di atas, kelihatan sekali bahwa R (hambatan) dinyatakan dalam satuan SI
sebagai Volt/ampere atau m2kg s-1C-2 dan disebut Ohm (Ω). Jadi satu Ohm adalah tahanan suatu
konduktor yang dilewati arus satu ampere ketika perbedaan potensialnya dijaga satu volt di
ujung-ujung konduktor tersebut. Arus dinyatakan dengan Ampere, bersimbol I. Tegangan
dinyatakan dengan volt, bersimbol V atau E (Alonso, 1979:76-77).
Hukum Ohm menggambarkan bagaimana arus, tegangan, dan tahanan berhubungan.
Hukum Ohm dapat diterapkan dalam rangkaian tahanan seri. Yang dimaksud dengan rangkaian
tahanan seri adalah tahanan dihubungkan ujung ke ujung atau dalam suatu rantai.
Untuk mencari arus yang mengalir pada rangkaian seri dengan tahanan lebih dari satu ,
diperlukan jumlah total nilai tahanan-tahanan tersebut. Hal ini dapat dimengerti karena setiap
tahanan yang ada pada rangkaian seri akan memberikan hambatan bagi arus untuk mengalir
(Hayt, 1991 )
Komponen Ohm dan Non-Ohm
Secara tegas, hukum ohm hanya berlaku untuk resistor karena pada resistor I adalah
sebanding dengan V untuk seluruh nilai I dan V. Komponen yang memenuhi hukum
kesebandingan I dan V disebut komponen ohmic, yang dicirikan oleh grafik I– V berbentuk garis
lurus condong ke atas melalui titik asal. Dalam banyak komponen, hambatan yang didefinisikan
oleh V = I.R tidaklah konstan tetapi bergantung pada nilai-nilai V dan I. komponen-komponen
seperti ini sebut komponen non-ohmic grafik I terdapat V untuk komponen-komponen seperti ini
tidak linier.
Besarnya hambatan suatu penghantar ditentukan oleh panjang (I), penampang
(A) dan hambatan jenis (P) penghantar secara matematis hubangan tesebut ditulis
sebagai berikut :
Penampang kawat umumnya berbentuk lingkaran, sehingga luas penampang.
Dengan r adalah jari-jari kawat dan D adalah diameter kawat keterangan :
R : hambatan penghantar (ohm)
: Hambatan jenis penghantar (ohm mm2/m atau ohm m)
P : panjang penghantar (m)
A : luas panjang (m2)
Hambatan jenis suatu bahan adalah hambatan suatu bahan yang panjang 1 m dan luas
penampangnya 1 m2. misalnya hambatan jenis baja adalah 1,5 x 10-7 ohm m. Artinya kawat baja
dengan panjang 1 m dan luas penampang 1 m 2 mempunyai hambatan 0,15 ohm. Nilai hambatan
jenis suatu penghantar bergantung pada jenis penghantar dan suhu. Penghantar logam hambatan
jenisnya akan jika suhunya bertambah maka disesuaikan dengan perbesaran berikut :
Keterangan :
Pt : Hambatan jenis akhir
P : Hambatan jenis awal
: koefisien suhu hambatan jenis
: perubahan suhu
Pada umumnya hambatan kawat juga akan naik jika suhunya bertambah dalam suatu batas
perubahah suhu tertentu, perubahan fraksi hambatan
suhu (
dibandingkan dengan perubaha
) sehingga :
Oleh karena hambatan penghantar sebanding dengan hambatan jenis, maka didapat
persamaan berikut :
(http://www.scribd.com/doc/)
Susunan Seri dan Paralel
Hambatan listrik suatu penghantar dapat disusun secara seri atau paralel. Dan dapat pula
disusun dengan cara gabungan antara susunan seri dan paralel.
A. Susunan Seri
Hambatan pengganti dari n hambatan listrik yang disusun secara seri dapat dinyatakan dalam
persamaan berikut :
R5 = R1 + R2 + R3 + .. Rn
B. Susunan Paralel
Hambatan penganti dua komponen R1 dan R2 yang disusun secara paralel dapat dihitung
lebih cepat dengan persamaan khusus, yaitu :
Secara umum untuk komponen-komponen yang disusun paralel, kebalikan atau pengganti paralel
sama dengan jumlah dari kebaikan tiap-tiap hambtan.
Penyerapan Daya
Beberapa kemasan resistor yang berbeda serta symbol rangkaian yang paling umum digunakan
untuk menggambarkan sebuah resistor. Perkalian antara v dan i akan menghasilkan daya yang
diserap oleh resistor. Jadi, v dan i dipilih untuk memenuhi kesepakatan tanda pasif. Daya yang
diserap secara fisika akan muncul sebagai panas dan atau cahaya dan selalu berharga positif.
Resistor (positif) merupakan elemen pasif yang tidak dapat mengirimkan atau menyimpan daya.
Ungkapan lain untuk menunjukkan besarnya daya yang diserap adalah.
P= vi =i2 R = v2/R
P
: daya (watt)
V
: tegangan (volt)
I
: arus (ampere)
Contoh resistor
Konduktansi
Untuk resistor linear, rasio antara arus dan tegangan merupakan sebuah bilangan konstan
yaitu,
=
Di mana G disebut sebagai konduktansi. Satuan SI nya adalah Siemens (S).
Resistansi dapat digunakan sebagai dasar untuk mendefinisikan dua istilah umum yaitu
hubung singkat dan hubung terbuka. Kita definisikan hubung singkat sebagai resistansi nol ohm,
sehingga karena v= i R maka tegangan hubung singkat haruslah sama dengan nol meskipun
arusnya bernilai berapapun.sedangkan hubung terbuka sebagai resistansi tak berhingga sehingga
berdasarkan hukum ohm arusnya haruslah sama dengan nol tanpa mempertimbangkan berapapun
besarnya tegangan hubung terbuka (Durbin, 2005 : 22-26).
BAB II
METODOLOGI
2.1 Alat dan Bahan
Nama Alat/Bahan
Jumla
Nama Alat/Bahan
h
Meter Dasar 90/Basicmeter
Kabel Penghubung Merah
Kabel Penghubung Hitam
Hambatan tetap 100 Ω
Papan Rangkaian
Jumla
h
2
3
3
1
1
Potensiometer 50 kΩ
Saklar 1 tutup
Jembatan Penghubung
Catu Daya
1
1
1
1
2.2 Langkah Kerja
Persiapan Percobaan
a. Buat rangkaian
b. Hubungkan cattu daya ke sumber tegangan (alat masih dalam keadaan mati). Pilih tegangan
keluaran pada posisi 3 volt DC
c. Hubungkan rangkaian ke catu daya (gunakan kabel penghubung)
Langkah Percobaan
a. Hidupkan catu daya kemudian tutup saklar S
b. Atur potensiometer sehingga voltmeter menunjukkan tegangan sekitar 2 volt, kemudian baca
kuat arus yang mengalir pada amperemeter dan catat hasilnya ke dalam table pada hasil
pengamatan
c. Atur lagi potensiometer sehingga voltmeter menunjukkan tegangan sedikit lebih tinggi dari 2
d.
voolt, baca kuat arus pada amperemeter dan catat hasilnya ke dalam table hasil pengamatan
Ulangi langkah c dengan tegangan potensiometer yang berbeda, kemudian catat hasilnya ke
dalam table pada hasil pengamatan
2.3 Gambar Percobaan
Gambar alat
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Data
No
1 3
2
3 9
Tegangan
sumber (v)
volt
6 volt
volt
Tegangan
(10 volt)
2,4 volt
5.2 volt
7.4 volt
3.2. Perhitungan
a. Dik: v = 3 volt
I = 6 MA = 6X10-3 A
Dit: R...?
Jawab: V = I.R
R = V/ I
R= 2,4 Volt/ 6x10-3 A
R= 400 Ω
a. Dik: v = 5,2 volt
I = 16 MA = 16X10-3 A
Dit: R...?
Kuat arus (100 mA)
6 mA = 6 x 10-3 A
16 mA = 16 x 10-3 A
22 mA = 22 x 10-3 A
400Ω
325Ω
330Ω
Jawab: V = I.R
R = V/ I = 5,2
16x10-3
=325 Ω
Dik: v = 7,4 volt
I = 22 MA = 22X10-3 A
Dit: R...?
Jawab: V = I.R
R = V/ I
R= 7,4 Volt
22x10-3 A
R= 330 Ω
3.3 Pembahasan
Percobaan Hukum Ohm ini bertujuan mempelajari hubungan antara tegangan dan kuat
arus yang mengalir dalam sebuah rangkaian. Pratikum ini menggunakan beberapa alat yaitu
basicmeter, kabel penghubung merah dan hitam, papan rangkaian, jembatan penghubung, saklar
satu kutub, kapsitor, dan catu daya. Untuk sementara tegangan dan beda potensial dianggap sama
walau sebenarnya kedua secara konsep berbeda. Secara matematika di tuliskan I ∞ V atau V ∞ I,
Untuk menghilangkan kesebandingan ini maka perlu ditambahkan sebuah konstanta yang
kemudian di kenal dengan Hambatan (R) sehingga persamaannya menjadi V = I.R. Dimana V
adalah tegangan (volt), I adalah kuat arus (A) dan R adalah hambatan (Ohm). Selain itu
perbandingan antara tegangan dengan kuat arus merupakan suatu bilangan konstan yang disebut
hambatan listrik. Secara matematika di tuliskan V/I = R atau dituliskan V = I.R.
Ketika catudaya dihubungkan ke rangkaian melalui kabel penghubung lalu dihidupkan, maka
didapatkan nilai kuat arus dan tegangan. Besarnya tegangan dan kuat arus dapat dilihat dari
angka yang ditunjukkan oleh Voltmeter dan Amperemeter. Dimana ampermeter di rangki secara
seri dan voltmeter dirangkai secara paralel.
Hukum ohm menyatakan bahwa untuk suatu konduktor logam pada suhu konstan,
perbandingan antara perbedaan antara perbedaan potensial ∆V antara dua titik dari konduktor
dengan arus listrik I yang melaui konduktor tersebut adalah konstan. Konstan ini disebut tahanan
listrik R dari konduktor antara dua titik.
Pada pratikum ini, hipotesis saya adalah hubungan antara tegangan dan kuat arus yang
mengalir dalam sebuah rangkaian yaitu kuat arus sebanding dengan besar tegangan atau
dituliskan
I῀ V
atau dapat dituliskan hubungan kuat arus dan tegangan yaitu
R=
Dari persamaan kelihatan bahwa R dinyatakan dalam satuan SI sebagai volt ampere
atau m2 kg s-1 C-2 , dan disebut ohm (Ω). Jadi satu ohm adalah tahanan suatu konduktor yang
dilewati arus satu ampere ketika perbedaan potensialnya dijaga satu volt diujung-ujung
konduktor tersebut
Hukum ohm semulanya terdiri atas dua bagian. Bagian pertama tidak lain ialah definisi
hambatan, yakni V=IR. Sering hubungan ini dinamai hokum ohm. Akan tetapi, Ohm juga
menyatakan, bahwa R adalah suatu konstanta yang tidak bergantung pada V maupun I. Bagian
kedua hokum ini tidak seluruhnya benar.
Hubungan V=IR dapat diterapkan pada resistor apa saja, dimana V adalah beda potensial
antara kedua ujung hambatan, dan I adalah arus yang mengalir di dalamnya, sedangkan R adalah
hambatan (resistansi) resistor tersebut
Pada pratikum ini, tegangan sumber yang kami gunakan adalah 3,6,9 volt.Tegangan dan
kuat arus yang dihasilkan adalah :
Tegangan sumber 3 volt
Dengan tegangan sumber 3 volt, tegangan yang diperoleh sebesar 2,8 volt, dan
kuat arus yang diperoleh adalah 16 A. Dengan menggunkan rumus : R = V/I, maka hambatan (R)
yang diperoleh adalah 0,175 Ω.
Tegangan sumber 6 volt
Dengan tegangan sumber 6 volt, tegangan yang diperoleh sebesar 4,8 volt, dan
kuat arus yang didapat 32 A. Sehingga hambatan yang diperoleh adalah 0,17 Ω.
Tegangan sumber 9 volt
Tegangan yang diperoleh adalah 8 volt, dan kuat arus yang diperoleh 46 A.
Sehingga hambatan yang diperoleh adalah 0,17 Ω.
Dari hasil perhitungan diatas, maka dapat disimpulkan bahwa besar arus yang
mengalir berbanding lurus dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan dengan hambatan.
Tapi pada grafik memang terlihat ada yang kurang tepat, mungkin pada saat
pratikum terjadi kesalahan.
Disini saya tidak memakai ralat karena saat pratikum kami tidak melakukan 3 kali
percobaan. Jadi tidak diketahui berapa nilai persentase keseksamaannya.
Pada prinsipnya perbandingan antara tegangan dengan kuat arus yang disebut hambatan
listrik merupakan bilangan konstan. Pada hasil perhitungan hambatan listrik yang didapat
nilainya mendekati konstan atau mendekati sama. Hal ini terjadi kemungkinan adanya hambatan
alat yang yang terdapat didalam alat. Sehingga hasil yang didapat pada pengukuran maupun
perhitungannya nilainya mendekati sama.
Pada pratikum ini, hipotesis yang dibuat terbukti, yaitu ada hubungan antara beda
potensial
dengan
kuat
arus
dimana
berbanding
lurus.
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
1. tegangan (V) sebanding dengan kuat arus listrik (I) di mana semakin besar tegangan (V) maka
semakin besar pula kuat arus (I) yang dihasilkan
2.
Hukum Ohm adalah Perbandingan antara perbedaan potensial ∆ V antara dua titik dari
konduktor dengan arus listrik I yang melalui konduktor tersebut adalah konstan. Konstan ini
3.
disebut tahanan listrik (hambatan) R
Berdasarkan grafik diperoleh bahwa kuat arus (I) sebanding tegangan (V) dimana grafiknya
garis lurus condong ke atas,sehingga hipotesis terbukti benar.
4.2 Saran
1. Hendaknya praktikan lebih menguasai langkah-langkah percobaan dan materi yang diberi
2. Hendaknya praktikan tidak tergesa-gesa dalam mengambil/ memperoleh data saat praktikum.
DAFTAR PUSTAKA
Alonso,dkk. 1979. Dasar-dasar Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga
Durbin,dkk. 2005. Rangkaian Listrik. Jakarta: Erlangga
Hayt, Wiliam.1991. Rangkaian Listrik edisi keenam Jilid 1. Jakarta : Erlangga
http://www.scribd.com/doc/87526195
DAFTAR PUSTAKA
Bueche,Frederick J.2006.Schaum Outline of Theory and Problems of College
Physic.Jakarta:Erlangga.
Purwandari,Endhah.2013.Petunjuk Praktikum Fisika Dasar.Jember:Universitas Jember.
Sutrisno.1984.Seri Fisika Dasar.Bandung:ITB.
Soedjojo,Peter.1986.Azas-Azas Ilmu Fisika.Jogjakarta:Universitas Gadjah Mada.
Zemansky,Sears.1988.Fisika Dasar untuk Universitas.Jakarta:Bina Cipta.
DAFTAR PUSTAKA
Alonso, dkk. 1979. Dasar-dasar fisika universitas. Jakarta: Erlangga
Durbin, dkk. 2005. Rangkaian listrik. Jakarta: Erlangga
Rusdianto, eduard. 1999. Penerapan konsep dasar listrik dan elektronika. Yogyakarta: kanisius
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2
MULTIMETER DAN HUKUM OHM
Disusun oleh :
1. Aini Yunanda
2. Yuspiter Ndruru
3. Indah Melyta Sari
(062113032)
(062113034)
(062113006)
KELOMPOK KELAS A
TANGGAL PRAKTIKUM
3 MEI 2014
ASISTEN PRAKTIKUM
1. Dra. Tri Rahma, M.Si.
2. Rissa Ratimanjari, S.Si.
LABORATORIUM FISIKA
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PAKUAN
BOGOR
2014
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT. Yang sudah memeberikan rahmat dan
karunia- NYA, kita masih diberikan banyak nikmat terutama nikmat iman dan
islam serta nikmat sehat hingga kini kita rasakan sehingga kita masih bisa
beraktivitas seperti biasa. Sholawat serta salam semoga tercurahkan kepada
uswatun hasanah kita yakni Nabi Muhammmad SAW. Beserta keluaraga ,
sahabat dan kita selaku umatnya hingga yaumil Qiyamah. Laporan ini
membahas tentang Multimeter dan Hukum Ohm.
Terima kasih kami ucapkan kepada ibu Dra. Tri Rahma, M.Si. dan ibu
Risa Ratimanjari, S.Si. selaku asisten dosen mata kuliah Fisika yang telah
memberikan tugas ini kepada kami. Mudah – mudahan ilmu yang bapak
berikan kepada kami khususnya dan umumnya kepada kami semua
bermanfaat.
Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan
baik dari bentuk penyusunan maupun materinya. Kritik konstruktif dari
pembaca
sangat
penulis
harapkan
untuk
penyempurnaan
makalah
selanjutnya.
Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang
telah mendukung kami. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala
usaha kita dan semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua. Aamiin.
Bogor, 3 Mei 2014
Penyusun
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR …………………………………………………….. i
DAFTAR ISI ………………………………………………………………. ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Tujuan ……………………………………………………………… 1
1.2 Dasar Teori …………………………………………………….…… 1
BAB II ALAT DAN BAHAN
2.1 Alat dan Bahan……………………………………………………… 6
BAB III METODE PERCOBAAN...…. …………………….……..………. 7
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
4.1 Data Pengamatan …………………….…………………………….. 8
4.2 Perhitungan ………………………………………….……...……… 9
BAB V PEMBAHASAN ………………………………….………………. 12
BAB VI SIMPULAN ……………………………………………………… 14
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Tujuan
1. Mempelajari cara penggunaan multimeter
2. Mempelajari teknik pengukuran dalam rangkaian
3. Mempelajari berlakunya Hukum Ohm dalam rangkaian listrik sederhana
1.2 Dasar Teori
Arus merupakan perubahan kecepatan muatan terhadap waktu atau muatan yang mengalir
dalam satuan watu dengan kata lain arus adalah muatan yang bergerak. Selama muatan tersebut
bergerak maka akan muncul arus tetapi ketika muatan tersebut diam maka arus pun akan hilang.
Muatan akan bergerak jika ada energi luar yang memepengaruhinya.Muatan adalah satuan
terkecil dari atom atau sub bagian dari atom. Dimana dalam teori atom modern menyatakan atom
terdiri dari partikel inti (proton bermuatan + dan neutron bersifatnetral) yang dikelilingi oleh
muatan elektron (-), normalnya atom bermuatan netral.
Persamaan Arus listrik :
Keterangan : I = Kuat arus listrik (A)
Q = Muatan listrik (C)
t = Waktu (s)
Arus dapat digolongkan atas dua macam, yaitu arus searah (DC) dan arus bolak-balik (AC).
a. Arus Searah (DC)
Arus searah (DC) yaitu arus yang mengalir ke satu arah saja dengan harga konstanta.
Salah satu sumber arus searah adalah batere. Di samping itu arus searah dapat diperoleh dengan
menggunakan komponen elektronik yang disebut Dioda pada pembangkit listrik arus bolak-balik
(AC).
b. Arus Bolak-balik (AC)
Arus bolak-balik (AC) adalah arus yang mengalir dengan arah bolak-balik. Arus ini bisa
juga disebut arus tukar sebab polaritasnya selalu bertukar-tukar. Juga dapat disebut dengan arus
AC sebagai istilah singkatan asing (Inggris) yaitu Alternating Current. Sumber arus listrik bolakbalik adalah pembangkit tegangan tinggi seperti PLN (Perusahaan Listrik Negara) dan generator.
Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen
elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Adapun bunyi hukum ohm
sendiri adalah besarnya kuat arus berbanding lurus dengan beda potensial & berbanding
terbalik dengan hambatan hambatan.
Persamaan Hambatan :
Keterangan : R = Hambatan (Ohm)
V = Beda potensial/tegangan (V)
I = Kuat arus listrik (A)
Dengan kata lain, hambatan merupakan penahanan atau perlawanan yang diterima oleh
elektron-elektron yang mengalir pada sebuah penghantar oleh molekul-molekul yang ada di
dalamnya. Setiap penghantar memberikan penahanan aliran arus listrik. Penahanan tersebut
disebabkan oleh:
Tiap-tiap atom menahan perpindahan elektron yang terjadi pada perlawanan terhadap elektron
kearah luarnya.
Benturan elektron-elektron dan atom tidak terhitung pada sebuah penghantar.
Besar kecilnya tahanan yang ada pada sebuah penghantar ditentukan oleh:
Jenis Penghantar. Semakin besar hambat jenis, semakin besar tahanan dan semakin kecil
hambat jenis, semakin kecil tahanan.
Panjang Penghantar. Semakin panjang penghantar / kawat, maka besar tahanan /
perlawanannya.
Penampang Penghantar. Semakin besar penampang kawat (diameter kawat), semakin kecil
perlawanannya.
Suhu Penghantar. Semakin kecil suhu (panas) yang muncul, semakin kecil nilai tahanan. Tetapi
semakin panas akan semakin besar tahanan sebuah penghantar.
Hukum Ohm adalah hukum yang mengatakan bahwa apabila arus listrik mengalir ke
dalam sebuah penghantar, intensitas arusnya sama dengan tegangan yang mendorongnya dibagi
dengan tahanan penghantar. Hukum Ohm digunakan untuk melihat besarnya arus (I), tegangan
(V) dan hambatan (R).
Persamaan :
∆V = I R
Keterangan : V = Tegangan (V)
I = Kuat arus listrik (A)
R = Hambatan (Ohm)
Jika memakai perbedaan potensial yang sama di antara ujung-ujung tongkattembaga dan
tongkat kayu yang mempunyai geometri yang serupa, maka dihasilkan arus-arusyang sangat
berbeda. Karakteristik (sifat) penghantar yang menyebabkan hal ini adalahhambatannya.
Kita mendefinisikan hambatan dari sebuah penghantar (yang sering dinamakan tahanan =
resistor) di antara dua titik dengan menaikkan sebuah beda potensial V di antaratitik-titik
tersebut, dan dengan mengukur arus I. Jika V dinyatakan di dalam volt dan I dinyatakan di dalam
ampere, maka hambatan akan dinyatakan di dalam Ohm (disingkat Ω).
Aliran muatan yang melalui sebuah penghantar sering kali dibandingkan dengan aliran air
melalui sebuah pipa, yang terjadi karena adanya perbedaan tekanan di antara ujung-ujung pipa
tersebut, yang barang kali dihasilkan oleh sebuah pompa. Perbedaan tekanan ini dapat
dibandingkan dengan sebuah perbedaan potensial yang dihasilkan oleh sebuah baterai di antara
ujung-ujung dari sebuah tahanan (resistor) aliran air (misal liter/detik) dibandingkan dengan arus
(coulomb/detik atau ampere). Banyakanya air yang mengalir per satuan waktu (rate of flow of
water) untuk suatu perbedaan tekanan yang diberikan ditentukan oleh sifat pipa.
Hambatan pada sebuah rangkaian erat kaitannya dengan berlakunya Hukum Ohm.
Hambatan pada sebuah penghatar adalah sama, tidak perduli berapapun tegangan yang
digunakan untuk mengukur arus tersebut.
Multimeter adalah alat ukur listrik yang dikenal sebagai VOM (Volt-Ohm meter) yang
dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan (Ohm-meter), maupun arus (amperemeter). Ada
dua kategori multimeter yaitu mulimeter digital atau DMM (digital-multi meter) dan multimeter
analog. Masing-masing dapat mengukur listrik AC maupun listrik DC. Dalam percobaan ini
digunakan multimeter analog ABB MA 2H. Walaupun penampilan suatu multimeter berbeda
dengan multimeter lain, namun pengetahuan akan suatu jenis multimeter akan sangat membantu
dalam mempelajari cara penggunaan multimeter secara umum.
Gambar multimeter diatas dengan beberapa bagian penting pada lubang 1 sampai lubang
5. Lubang-lubang itu digunakan sebagai tempat untuk menghubungkan alat dengan bagian yang
akan diukur, dengan rincian sebagai berikut :
Lubang 1 adalah ground yang selalu digunakan untuk sebagai pengukuran.
Lubang 2 digunakan pada pengukuran arus AC dan DC hingga 15 A.
Lubang 3 untuk pengukuran tahanan.
Lubang 4 untuk pengukuran tegangan AC dan DC hingga 1000 V.
Lubang 5 untuk pengukuran tegangan dan arus dengan batas ukur 1,5 A (untuk arus), dan 500 V
(untuk tegangan).
Tombol 7 adalah untuk memilih jenis besaran yang hendak diukur dengan berbagai batas
ukurnya. Batas ukur berarti harga maksimal besaran yang dapat diukur oleh alat . Bila harga
besaran yang hendak diukur melebihi batas ini, maka alat akan rusak. Sebaliknya bila harga
besaran jauh dibawah batas ukur, maka pengukuran menjadi tidak teliti. Misalnya hendak diukur
tegangan yang diperkirakan berharga 40 V, maka batas ukur yang sesuai adalah 50 V. Bila harga
besaran yang hendak diukur tidak diketahui, maka cara paling aman adalah memilih batas ukur
paling tinggi, kemudian menurunkannya bila ternyata harga besaran dibawah batas tersebut.
Tombol 8 adalah tombol untuk menera alat. Pada layar terdapat tiga bagian skala, yaitu
skala tegangan dan arus DC yang terletak paling atas, tegangan dan arus DC terletak ditengah,
dan tahanan terletak paling bawah. Layar skala ini dilengkapi dengan cermin untuk membantu
agar pembacaan dapat tegak lurus diatas jarum teliti. Pembacaan akan benar bila mata pembaca
tepat tegak lurus diatas jarum petunjuk, sehingga bayangan jarum dicermin tidak terlihat karena
tertutup oleh jarum. Pada alat ukur ini tanda ( - ) berarti AC, dan tanda ( -- ) berarti DC.
Resistor yang tersedia biasanya diketahui nilainya melalui pita warna yang ada pada
permukaan resistor tersebut.
Tabel 1.1 Pita Warna Resistor
Warna
Hitam
Angka I
0
Angka II
0
Angka III
Toleransi
-
Cokelat
Merah
Jingg
Kuning
1
2
3
4
1
2
3
4
-
Hijau
Biru
Ungu
Abu-abu
Putih
Emas
Perak
Tak berwarna
5
6
7
8
9
-
5
6
7
8
9
-
5%
10%
15%
-
BAB II
ALAT DAN BAHAN
2.1 Alat dan Bahan
-
Multimeter Abb MA 2H
Voltmeter
Amperemeter
Tahan geser
Kabel penghubung
Resistor
Kawat tahanan
Catu daya DC
BAB III
METODE PERCOBAAN
1.
a.
b.
c.
2.
a.
b.
c.
d.
Percobaan I
Ditera multimeter sebelum digunakan.
Digunakan batas ukur yang sesuai.
Diukur tegangan dari sumber listrik PLN dengan hati – hati.
Percobaan II
Ditera multimeter sebelum digunakan.
Digunakan batas ukur yang sesuai.
Diukur tegangan keluaran dari power supply.
Dalam keadaan terhubung dengan multimeter, diatur tombol pengatur keluaran power supply
sehingga ditunjuk pada strip skala.
3. Percobaan III
a. Diukur tiga resistor yang telah disediakan. Diatur batas ukur sesuai kebutuhan untuk masing –
b.
c.
d.
e.
masing resistor.
Dibuat rangkaian resistor seri dan paralel.
Diatur voltmeter dan amperemeter pada batas ukur kecil.
Dinyalakan catu daya.
Ditabelkan hasil perhitungan resistor pada tabel pengamatan.
BAB IV
DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
Nama Percobaan
Tanggal Percobaan
Nama Asisten
: Multimeter dan Hukum Ohm
: 03 Mei 2014
: 1. Dra. Trirakhma S.Msi
2. Rissa Ratimanjari S.Si
Nama Mahasiswa
: 1. Aini Yunanda
2. Yuspiter Ndruru
3. Indah Melyta sari
(062113032)
(062131034)
(062113006)
Keadaan ruangan
P (cm)Hg
T( C)
C (%)
Sebelum percobaan
75.6 cmHg
26 C
71 %
Sesudah percobaan
75.7 cmHg
26.5 C
65 %
4.1 Data Pengamatan
1. Mengukur tegangan AC / PLN
V
= 185 V
2. Mengukur tegangan DC / Power Supply
Vmin
= 0,9 V
Vmaks
= 4,95 V
3. Mengukur nilai hambatan
No
Warna
(Ω)
(Ω)
.
1.
2.
3.
Coklat, Hijau, Hitam, Emas
Coklat, Hitam, Jingga, Emas
Merah, Putih, Merah, Emas
14.95 – 15.05
9500 – 10500
2755 - 3045
15
10000
2900
4. Rangkaian seri (warna : C, H, C)
No.
1.
2.
V (volt)
2
4
I (A)
0.01
0.02
(Ω)
200
200
(Ω)
200
200
3
0.015
200
200
(Ω)
50
50
50
(Ω)
43.4826087
45.45454545
44.46857708
5. Rangkaian parallel (warna : C, H, C)
No.
1.
2.
V (volt)
1
1.5
1.25
I (A)
0.023
0.033
0.028
4.2 Perhitungan
1. Mengukur tegangan AC/PLN
= × hasil pengukuran
= × 37
= 185 V0lt
2. Mengukur tegangan DC/power supply
= × hasil pengukuran
= ×3
= 0,9 Volt
= × hasil pengukuran
= × 16,5
= 4,95 Volt
3. Mengukur nilai hambatan
Coklat, hijau, hitam, emas
1
5
100
5%
0
= 15 . 10 ± 5%
= 15 .
= 15 ± 0.05
= (15 – 0.05) = (15 + 0.05)
= 14,95
= 15,05
Jadi, nilai diatas untuk resistor diatas adalah batas 14,95 ˗˗ 15,05
Coklat, hitam, jingga, emas
1
0
103
5%
3
= 10 . 10 ± 5%
= 10000 ± 10000 .
= 10000 ± 500
= (10000 ˗ 500)
= (10000 + 500)
= 9500
= 10500
Jadi, nilai diatas untuk resistor diatas adalah batas adalah 9500- 10500
Merah, putih, merah, emas
2
9
102
5%
2
= 29 . 10 ± 5%
= 2900 ± 2900 .
= 2900 ± 145
= (2900 ˗ 145)
= (2900 + 145)
= 2755
= 3045
Jadi, nilai diatas untuk resistor diatas adalah batas adalah 2755 – 3045
4. Mengukur resistor Rangkaian seri (warna : C, H, C)
Percobaan I
V = 2 volt
I = 0,01 A
= x hasil pengukuran
= x 50
= 100 Ω
R = R 1 + R2
= 100 + 100
= 200 Ω
=
= 200 Ω
Percobaan II
V = 4 volt
I = 0,02 A
= x hasil pengukuran
= x 50
= 100 Ω
R = R 1 + R2
= 100 + 100
= 200 Ω
=
= 200 Ω
=
= 3 volt
=
= 0,015 A
hitung
=
= 200 Ω
ukur
=
= 200 Ω
5. Rangkaian parallel (warna : C, H, C)
Percobaan I
V = 1 volt
I = 0,23 A
Rhitung
= x hasil pengukuran
= x 50
= 100 Ω
= +
= +
=
100
=2
=
= 50 Ω
=
= 43,482Ω
Percobaan II
V = 1,5 volt
I = 0,033 A
Rhitung
= x hasil pengukuran
= x 50
= 100 Ω
= +
= +
=
100
=2
=
= 50 Ω
=
= 45,454 Ω
=
= 1,25 volt
=
= 0,028 A
hitung
=
= 50 Ω
ukur
=
= 44, 468 Ω
5. Grafik
V (volt)
I (A) 102
BAB V
PEMBAHASAN
Fisika merupakan ilmu yang mempelajari segala sesuatu tentang gejala alam melalui
pengamatan atau observasi dan memperoleh kebenaran secara empiris melalui panca indera
karena itu pengukuran merupakan bagian yang sangat penting dalam proses membangun konsepkonsep fisika. Pengukuran dilakukan langsung untuk mengetahui kuantitas besaran-besaran
fisika seperti yang sudah dibahas dalam besaran dan pengukuran.
Pada percobaan kali ini “Multimeter dan Hukum Ohm” yang berhubungan dengan caracara mengukur tegangan, arus dan tahanan dengan menggunakan beberapa alat. Alat-alat tersebut
dapat mengukur besarnya arus, tegangan dan tahanan. Alat yang dimaksud adalah Multimeter
ABB MA 2H dan Multimeter demonstrasi Leybold. Multimeter adalah alat ukur listrik yang
dikenal sebagai VOM (Volt-Ohm meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan
(Ohm-meter), maupun arus (amperemeter).
Pada percobaan pertama yang dilakukan adalah menghitung tegangan. Tegangan ada dua
jenis yaitu : tegangan AC/PLN dan DC. Untuk mengukur tegangan AC/PLN dinyatakan dengan
rumus, . Dimana batas skala adalah skala yang terdapat pada multimeter bagian atas, ada 3 skala
yang dapat dipilih yaitu skala dengan batas maksimal 5, 10, dan 250. Berdasarkan percobaan
yang dilakukan hasil ukuran tegangan AC/PLN adalah 185. Dan pada perhitungan tegangan DC
yang digunakan adalah power supply, untuk mencari nilai minimum dan maksimum sam seperti
menghitung tegangan AC/PLN, nilai minimumnya adalah 0,9 volt dan maksimum adalah 4,95
volt.
Pada percobaan kedua adalah mengukur nilai resistor atau tahanan, resistor yang
digunakan pada percobaan ini ada tiga buah. Resistor ini mempunyai cincin-cincin warna,
dimana warna-warna tersebut menandakan seberapa besar nilai sebuah resistor. (Coklat = 1,
Hijau = 5, Hitam = 0, Emas 5%, Jingga= 3, Merah = 2, dan Putih = 9). Contoh penggunaan
rumus untuk menentukan hambatan pada resistor sesuai dengan warna pada resistor :
1. Coklat, hijau, hitam, emas
= 15 . 100 ± 5%
= 15 .
= 15 ± 0.05
= (15 + 0.05) = (15 – 0.05)
= 15.05
= 14.95
Mengukur nilai hambatan menggunakan ± sebagai ketidakpastian.
Percobaan yang ketiga adalah menghitung nilai tahanan pada rangkaian seri. Maksudnya
rangkaian seri adalah dua atau beberapa resistor disusun secara berderet sehingga arus yang
mengalir pada setiap komponen sama besarnya. Pertama untuk menghitung maka resistor harus
diukur seberapa besar nilainya dengan menggunakan multimeter. Pada saat menghitung nilai
tahanan, juga akan mendapatkan nilai arus dan tegangan. Setelah ada nilai dan , maka dapat kita
masukkan kedalam rumus. Dimana rumus untuk adalah
+ . Sementara dinyatakan dengan
rumus = .
Pada percobaan yang terakhir adalah menghitung nilai hambatan pada rangkaian pararel.
Sama halnya dengan mengukur nilai tahan pada rangkaian seri, untuk rangkaian pararel ini
dinyatakan dengan menggunakan rumus
BAB VI
KESIMPULAN
Dari percobaan, pengamatan dan perhitungan yang telah dilakukan, maka dapat ditarik
kesimpulan sebagai berikut.
Besar hambatan resistor ditandai dengan garis warna pada resistor yang dapat diketahui dengan
perhitungan dan penunjukkan nilai – nilai warna resistor.
Rangkaian paralel memiliki nilai hambatan kecil karena terjadi percabangan dan pengumpulan 1
jalur arus dan tegangan.
Rangkaian seri adalah rangkaian listrik dimana komponen-komponen listrik disusun secara
berderet sehingga arus yang mengalir pada tiap komponen sama.
Rangkaian pararel adalah rangkaian listrik dimana komponen-komponen listrik disusun secara
sejajar sehingga tegangan pada tiap komponen sama.
Rangkaian kombinasi adalah gabungan antara gabungan seri dan rangkaian pararel.
DAFTAR PUSTAKA
Laboratorium Fisika, Buku Penuntun Praktikum Fisika Dasar 2, Universitas Pakuan, Bogor.
Giancoli, Douglas, C. 2001. Fisika Edisi kelima Jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Tiper, Paur A. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Jakarta. Penerbit Erlangga
Halliday & Resnick. 1991. Fisika Jilid 1 . Jakarta. Penerbit Erlangga
http://sabardan.blogspot.com/2013/11/laporan-praktikum-hukum-ohm.html
http://www.slideshare.net/yudhodanto/laporan-praktikum-fisika-dasar-7
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam sebuah rangkaian listrik biasanya terdapat istilah yang dikenal dengan arus listrik,
tegangan dan hambatan.. Pada dasarnya sebuah rangkaian listrik terjadi ketika sebuah penghantar
mampu dialiri electron bebas secara terus menerus. Aliran inilah yang disebut dengan arus.
Sedangkan tegangan adalah beda potensial yang ada di antara titik rangkaian listrik tersebut.
Untuk menemukan hubungan di antara istilah-istilah yang ada dalam sebuah rangkaian listrik
diperlukan sebuah praktikum yang dapat membuktikannya.
Dengan melakukan praktikum yang berjudul Hukum Ohm ini kita dapat mengetahui dan
mempelajari hubungan antara tegangan dan kuat arus pada suatu rangkaian dan dapat digunakan
untuk mengetahui sebuah hambatan listrik tanpa harus menggunakan alat yang dinamakan
ohmmeter.. Selain itu materi tentang hukum ohm ini sangat berguna khususnya yang mendalami
kelistrikan. Karena dengan adanya hukum ohm kita dapat mengerti tentang kelistrikan. Untuk itu
kita harus mempelajari lebih dalam tentang Hukum Ohm dengan cara mempraktekkannya dalam
percobaan ini.
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimana hubungan antara tegangan dan kuat arus yang mengalir dalam sebuah rangkaian?
1.3 Tujuan
Mempelajari hubungan antara tegangan dan kuat arus yang mengalir dalam sebuah rangkaian
1.4 Definisi Istilah
Tegangan
: perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik.
Dielektrik
: suatu bahan yang memiliki daya hantar arus yang sangat kecil atau bahkan
hampir tidak ada
Polarisasi
: suatu peristiwa perubahan arah getar gelombang pada cahaya yang acak menjadi
satu arah getar;
Konduktor : adalah bahan yang di dalamnya banyak terdapat elektron bebas mudah untuk
bergerak.
Semi-konduktor
: (setengah penghantar) adalah suatu bahan yang tidak layak disebut
sebagai penghantar, juga tidak layak disebut sebagai bukan penghantar (Isolator).
Arus listrik : banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu
Resistor
: rangkaian elektronika yang berfungsi sebagai penghambat arus dan tegangan
Resistansi
: hambatan (perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik
dengan arus listrik yang melewatinya.
1.5 Hipotesis
Ada hubungan antara tegangan dan kuat arus listrik, di mana tegangan sebanding dengan kuat
arus.
1.6 Tinjauan Pustaka
Hukum Ohm
Ketika suatu medan listrik diberikan kepada sebuah dielektrik, akan terjadi polarisasi
terhadap dielektrik tersebut. Tetapi jika medan tersebut diberikan ke daerah yang mempunyai
muatan bebas, muatan tersebut akan bergerak dan timbul suatu arus listrik sebagai ganti
polarisasi medium tersebut.
Ketika muatan bebas ditunjukkan dalam sebuah benda seperti electron-elektron dalam suatu
logam, yang gerakannya merintangi interaksinya terhadap ion-ion positif sehingga membentuk
lattice Kristal logam. Ketika tidak terdapat medan listrik eksternal , electron-elektron tersebut
bergerak ke segala arah dan tidak ada transportasi muatan netto atau arus listrik. Tetapi jika
digunakan sebuah medan listrik eksternal,terjadi aliran gerakan dari gerakan electron sembarang
sehingga terjadi arus listrik. Tampaknya alamiah untuk menganggap bahwa kekuatan dari arus
tersebut sesuai dengan intensitas medan listrik, dan bahwa persesuaian ini merupakan
konsekuensi langsung dari struktur internal logamnya.
Untuk membuktikan hubungan ini, dapat ditinjau dengan hukum Ohm, yang menyatakan
bahwa untuk suatu konduktor logam pada suhu konstan, perbandingan antara perbedaan
potensial ∆ V antara dua titik dari konduktor dengan arus listrik I yang melalui konduktor
tersebut adalah konstan. Konstan ini disebut tahanan listrik (hambatan) R dari konduktor antara
dua titik. Jadi hukum Ohm bisa dinyatakan sebagai :
= R atau I=
V
merupakan
beda
tegangan (beda potenssial),
I
adalah
arus
yang
lewat
pada
penghantar dan R hambatan dari penghantar. Persamaan (1) menunjukkan bahwa
Hukum Ohm berlaku jika hubungan antara V dan I adalah linier.
Hukum ini diformulasikan oleh ahli fisika Jerman, George Ohm (1787-1854), ternyata
berlaku dengan ketelitian yang mencengangkan terhadap konduktor pada cakupan harga ∆V, I
dan suhu yang luas . Prinsip Ohm ini adalah besarnya arus listrik yang mengalir melalui sebuah
penghantar metal pada rangkain, Ohm menentukan sebuah persamaan yang simple menjelaskan
hubungan antara tegangan, arus dan hambatan yang saling hubungan. Tetapi beberapa zat
terutama semi-konduktor , tidak mengikuti hukum Ohm. Sebuah grafik menunjukkan hubungan
antara V dan I yang diberikan hukum Ohm menghasilkan garis lurus sebagaimana ditunjukkan
gambar ini.
I
.
.
.
‘
∆V
Dari persamaan yang di atas, kelihatan sekali bahwa R (hambatan) dinyatakan dalam satuan SI
sebagai Volt/ampere atau m2kg s-1C-2 dan disebut Ohm (Ω). Jadi satu Ohm adalah tahanan suatu
konduktor yang dilewati arus satu ampere ketika perbedaan potensialnya dijaga satu volt di
ujung-ujung konduktor tersebut. Arus dinyatakan dengan Ampere, bersimbol I. Tegangan
dinyatakan dengan volt, bersimbol V atau E (Alonso, 1979:76-77).
Hukum Ohm menggambarkan bagaimana arus, tegangan, dan tahanan berhubungan.
Hukum Ohm dapat diterapkan dalam rangkaian tahanan seri. Yang dimaksud dengan rangkaian
tahanan seri adalah tahanan dihubungkan ujung ke ujung atau dalam suatu rantai.
Untuk mencari arus yang mengalir pada rangkaian seri dengan tahanan lebih dari satu ,
diperlukan jumlah total nilai tahanan-tahanan tersebut. Hal ini dapat dimengerti karena setiap
tahanan yang ada pada rangkaian seri akan memberikan hambatan bagi arus untuk mengalir
(Hayt, 1991 )
Komponen Ohm dan Non-Ohm
Secara tegas, hukum ohm hanya berlaku untuk resistor karena pada resistor I adalah
sebanding dengan V untuk seluruh nilai I dan V. Komponen yang memenuhi hukum
kesebandingan I dan V disebut komponen ohmic, yang dicirikan oleh grafik I– V berbentuk garis
lurus condong ke atas melalui titik asal. Dalam banyak komponen, hambatan yang didefinisikan
oleh V = I.R tidaklah konstan tetapi bergantung pada nilai-nilai V dan I. komponen-komponen
seperti ini sebut komponen non-ohmic grafik I terdapat V untuk komponen-komponen seperti ini
tidak linier.
Besarnya hambatan suatu penghantar ditentukan oleh panjang (I), penampang
(A) dan hambatan jenis (P) penghantar secara matematis hubangan tesebut ditulis
sebagai berikut :
Penampang kawat umumnya berbentuk lingkaran, sehingga luas penampang.
Dengan r adalah jari-jari kawat dan D adalah diameter kawat keterangan :
R : hambatan penghantar (ohm)
: Hambatan jenis penghantar (ohm mm2/m atau ohm m)
P : panjang penghantar (m)
A : luas panjang (m2)
Hambatan jenis suatu bahan adalah hambatan suatu bahan yang panjang 1 m dan luas
penampangnya 1 m2. misalnya hambatan jenis baja adalah 1,5 x 10-7 ohm m. Artinya kawat baja
dengan panjang 1 m dan luas penampang 1 m 2 mempunyai hambatan 0,15 ohm. Nilai hambatan
jenis suatu penghantar bergantung pada jenis penghantar dan suhu. Penghantar logam hambatan
jenisnya akan jika suhunya bertambah maka disesuaikan dengan perbesaran berikut :
Keterangan :
Pt : Hambatan jenis akhir
P : Hambatan jenis awal
: koefisien suhu hambatan jenis
: perubahan suhu
Pada umumnya hambatan kawat juga akan naik jika suhunya bertambah dalam suatu batas
perubahah suhu tertentu, perubahan fraksi hambatan
suhu (
dibandingkan dengan perubaha
) sehingga :
Oleh karena hambatan penghantar sebanding dengan hambatan jenis, maka didapat
persamaan berikut :
(http://www.scribd.com/doc/)
Susunan Seri dan Paralel
Hambatan listrik suatu penghantar dapat disusun secara seri atau paralel. Dan dapat pula
disusun dengan cara gabungan antara susunan seri dan paralel.
A. Susunan Seri
Hambatan pengganti dari n hambatan listrik yang disusun secara seri dapat dinyatakan dalam
persamaan berikut :
R5 = R1 + R2 + R3 + .. Rn
B. Susunan Paralel
Hambatan penganti dua komponen R1 dan R2 yang disusun secara paralel dapat dihitung
lebih cepat dengan persamaan khusus, yaitu :
Secara umum untuk komponen-komponen yang disusun paralel, kebalikan atau pengganti paralel
sama dengan jumlah dari kebaikan tiap-tiap hambtan.
Penyerapan Daya
Beberapa kemasan resistor yang berbeda serta symbol rangkaian yang paling umum digunakan
untuk menggambarkan sebuah resistor. Perkalian antara v dan i akan menghasilkan daya yang
diserap oleh resistor. Jadi, v dan i dipilih untuk memenuhi kesepakatan tanda pasif. Daya yang
diserap secara fisika akan muncul sebagai panas dan atau cahaya dan selalu berharga positif.
Resistor (positif) merupakan elemen pasif yang tidak dapat mengirimkan atau menyimpan daya.
Ungkapan lain untuk menunjukkan besarnya daya yang diserap adalah.
P= vi =i2 R = v2/R
P
: daya (watt)
V
: tegangan (volt)
I
: arus (ampere)
Contoh resistor
Konduktansi
Untuk resistor linear, rasio antara arus dan tegangan merupakan sebuah bilangan konstan
yaitu,
=
Di mana G disebut sebagai konduktansi. Satuan SI nya adalah Siemens (S).
Resistansi dapat digunakan sebagai dasar untuk mendefinisikan dua istilah umum yaitu
hubung singkat dan hubung terbuka. Kita definisikan hubung singkat sebagai resistansi nol ohm,
sehingga karena v= i R maka tegangan hubung singkat haruslah sama dengan nol meskipun
arusnya bernilai berapapun.sedangkan hubung terbuka sebagai resistansi tak berhingga sehingga
berdasarkan hukum ohm arusnya haruslah sama dengan nol tanpa mempertimbangkan berapapun
besarnya tegangan hubung terbuka (Durbin, 2005 : 22-26).
BAB II
METODOLOGI
2.1 Alat dan Bahan
Nama Alat/Bahan
Jumla
Nama Alat/Bahan
h
Meter Dasar 90/Basicmeter
Kabel Penghubung Merah
Kabel Penghubung Hitam
Hambatan tetap 100 Ω
Papan Rangkaian
Jumla
h
2
3
3
1
1
Potensiometer 50 kΩ
Saklar 1 tutup
Jembatan Penghubung
Catu Daya
1
1
1
1
2.2 Langkah Kerja
Persiapan Percobaan
a. Buat rangkaian
b. Hubungkan cattu daya ke sumber tegangan (alat masih dalam keadaan mati). Pilih tegangan
keluaran pada posisi 3 volt DC
c. Hubungkan rangkaian ke catu daya (gunakan kabel penghubung)
Langkah Percobaan
a. Hidupkan catu daya kemudian tutup saklar S
b. Atur potensiometer sehingga voltmeter menunjukkan tegangan sekitar 2 volt, kemudian baca
kuat arus yang mengalir pada amperemeter dan catat hasilnya ke dalam table pada hasil
pengamatan
c. Atur lagi potensiometer sehingga voltmeter menunjukkan tegangan sedikit lebih tinggi dari 2
d.
voolt, baca kuat arus pada amperemeter dan catat hasilnya ke dalam table hasil pengamatan
Ulangi langkah c dengan tegangan potensiometer yang berbeda, kemudian catat hasilnya ke
dalam table pada hasil pengamatan
2.3 Gambar Percobaan
Gambar alat
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Data
No
1 3
2
3 9
Tegangan
sumber (v)
volt
6 volt
volt
Tegangan
(10 volt)
2,4 volt
5.2 volt
7.4 volt
3.2. Perhitungan
a. Dik: v = 3 volt
I = 6 MA = 6X10-3 A
Dit: R...?
Jawab: V = I.R
R = V/ I
R= 2,4 Volt/ 6x10-3 A
R= 400 Ω
a. Dik: v = 5,2 volt
I = 16 MA = 16X10-3 A
Dit: R...?
Kuat arus (100 mA)
6 mA = 6 x 10-3 A
16 mA = 16 x 10-3 A
22 mA = 22 x 10-3 A
400Ω
325Ω
330Ω
Jawab: V = I.R
R = V/ I = 5,2
16x10-3
=325 Ω
Dik: v = 7,4 volt
I = 22 MA = 22X10-3 A
Dit: R...?
Jawab: V = I.R
R = V/ I
R= 7,4 Volt
22x10-3 A
R= 330 Ω
3.3 Pembahasan
Percobaan Hukum Ohm ini bertujuan mempelajari hubungan antara tegangan dan kuat
arus yang mengalir dalam sebuah rangkaian. Pratikum ini menggunakan beberapa alat yaitu
basicmeter, kabel penghubung merah dan hitam, papan rangkaian, jembatan penghubung, saklar
satu kutub, kapsitor, dan catu daya. Untuk sementara tegangan dan beda potensial dianggap sama
walau sebenarnya kedua secara konsep berbeda. Secara matematika di tuliskan I ∞ V atau V ∞ I,
Untuk menghilangkan kesebandingan ini maka perlu ditambahkan sebuah konstanta yang
kemudian di kenal dengan Hambatan (R) sehingga persamaannya menjadi V = I.R. Dimana V
adalah tegangan (volt), I adalah kuat arus (A) dan R adalah hambatan (Ohm). Selain itu
perbandingan antara tegangan dengan kuat arus merupakan suatu bilangan konstan yang disebut
hambatan listrik. Secara matematika di tuliskan V/I = R atau dituliskan V = I.R.
Ketika catudaya dihubungkan ke rangkaian melalui kabel penghubung lalu dihidupkan, maka
didapatkan nilai kuat arus dan tegangan. Besarnya tegangan dan kuat arus dapat dilihat dari
angka yang ditunjukkan oleh Voltmeter dan Amperemeter. Dimana ampermeter di rangki secara
seri dan voltmeter dirangkai secara paralel.
Hukum ohm menyatakan bahwa untuk suatu konduktor logam pada suhu konstan,
perbandingan antara perbedaan antara perbedaan potensial ∆V antara dua titik dari konduktor
dengan arus listrik I yang melaui konduktor tersebut adalah konstan. Konstan ini disebut tahanan
listrik R dari konduktor antara dua titik.
Pada pratikum ini, hipotesis saya adalah hubungan antara tegangan dan kuat arus yang
mengalir dalam sebuah rangkaian yaitu kuat arus sebanding dengan besar tegangan atau
dituliskan
I῀ V
atau dapat dituliskan hubungan kuat arus dan tegangan yaitu
R=
Dari persamaan kelihatan bahwa R dinyatakan dalam satuan SI sebagai volt ampere
atau m2 kg s-1 C-2 , dan disebut ohm (Ω). Jadi satu ohm adalah tahanan suatu konduktor yang
dilewati arus satu ampere ketika perbedaan potensialnya dijaga satu volt diujung-ujung
konduktor tersebut
Hukum ohm semulanya terdiri atas dua bagian. Bagian pertama tidak lain ialah definisi
hambatan, yakni V=IR. Sering hubungan ini dinamai hokum ohm. Akan tetapi, Ohm juga
menyatakan, bahwa R adalah suatu konstanta yang tidak bergantung pada V maupun I. Bagian
kedua hokum ini tidak seluruhnya benar.
Hubungan V=IR dapat diterapkan pada resistor apa saja, dimana V adalah beda potensial
antara kedua ujung hambatan, dan I adalah arus yang mengalir di dalamnya, sedangkan R adalah
hambatan (resistansi) resistor tersebut
Pada pratikum ini, tegangan sumber yang kami gunakan adalah 3,6,9 volt.Tegangan dan
kuat arus yang dihasilkan adalah :
Tegangan sumber 3 volt
Dengan tegangan sumber 3 volt, tegangan yang diperoleh sebesar 2,8 volt, dan
kuat arus yang diperoleh adalah 16 A. Dengan menggunkan rumus : R = V/I, maka hambatan (R)
yang diperoleh adalah 0,175 Ω.
Tegangan sumber 6 volt
Dengan tegangan sumber 6 volt, tegangan yang diperoleh sebesar 4,8 volt, dan
kuat arus yang didapat 32 A. Sehingga hambatan yang diperoleh adalah 0,17 Ω.
Tegangan sumber 9 volt
Tegangan yang diperoleh adalah 8 volt, dan kuat arus yang diperoleh 46 A.
Sehingga hambatan yang diperoleh adalah 0,17 Ω.
Dari hasil perhitungan diatas, maka dapat disimpulkan bahwa besar arus yang
mengalir berbanding lurus dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan dengan hambatan.
Tapi pada grafik memang terlihat ada yang kurang tepat, mungkin pada saat
pratikum terjadi kesalahan.
Disini saya tidak memakai ralat karena saat pratikum kami tidak melakukan 3 kali
percobaan. Jadi tidak diketahui berapa nilai persentase keseksamaannya.
Pada prinsipnya perbandingan antara tegangan dengan kuat arus yang disebut hambatan
listrik merupakan bilangan konstan. Pada hasil perhitungan hambatan listrik yang didapat
nilainya mendekati konstan atau mendekati sama. Hal ini terjadi kemungkinan adanya hambatan
alat yang yang terdapat didalam alat. Sehingga hasil yang didapat pada pengukuran maupun
perhitungannya nilainya mendekati sama.
Pada pratikum ini, hipotesis yang dibuat terbukti, yaitu ada hubungan antara beda
potensial
dengan
kuat
arus
dimana
berbanding
lurus.
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
1. tegangan (V) sebanding dengan kuat arus listrik (I) di mana semakin besar tegangan (V) maka
semakin besar pula kuat arus (I) yang dihasilkan
2.
Hukum Ohm adalah Perbandingan antara perbedaan potensial ∆ V antara dua titik dari
konduktor dengan arus listrik I yang melalui konduktor tersebut adalah konstan. Konstan ini
3.
disebut tahanan listrik (hambatan) R
Berdasarkan grafik diperoleh bahwa kuat arus (I) sebanding tegangan (V) dimana grafiknya
garis lurus condong ke atas,sehingga hipotesis terbukti benar.
4.2 Saran
1. Hendaknya praktikan lebih menguasai langkah-langkah percobaan dan materi yang diberi
2. Hendaknya praktikan tidak tergesa-gesa dalam mengambil/ memperoleh data saat praktikum.
DAFTAR PUSTAKA
Alonso,dkk. 1979. Dasar-dasar Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga
Durbin,dkk. 2005. Rangkaian Listrik. Jakarta: Erlangga
Hayt, Wiliam.1991. Rangkaian Listrik edisi keenam Jilid 1. Jakarta : Erlangga
http://www.scribd.com/doc/87526195
DAFTAR PUSTAKA
Bueche,Frederick J.2006.Schaum Outline of Theory and Problems of College
Physic.Jakarta:Erlangga.
Purwandari,Endhah.2013.Petunjuk Praktikum Fisika Dasar.Jember:Universitas Jember.
Sutrisno.1984.Seri Fisika Dasar.Bandung:ITB.
Soedjojo,Peter.1986.Azas-Azas Ilmu Fisika.Jogjakarta:Universitas Gadjah Mada.
Zemansky,Sears.1988.Fisika Dasar untuk Universitas.Jakarta:Bina Cipta.
DAFTAR PUSTAKA
Alonso, dkk. 1979. Dasar-dasar fisika universitas. Jakarta: Erlangga
Durbin, dkk. 2005. Rangkaian listrik. Jakarta: Erlangga
Rusdianto, eduard. 1999. Penerapan konsep dasar listrik dan elektronika. Yogyakarta: kanisius
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2
MULTIMETER DAN HUKUM OHM
Disusun oleh :
1. Aini Yunanda
2. Yuspiter Ndruru
3. Indah Melyta Sari
(062113032)
(062113034)
(062113006)
KELOMPOK KELAS A
TANGGAL PRAKTIKUM
3 MEI 2014
ASISTEN PRAKTIKUM
1. Dra. Tri Rahma, M.Si.
2. Rissa Ratimanjari, S.Si.
LABORATORIUM FISIKA
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PAKUAN
BOGOR
2014
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT. Yang sudah memeberikan rahmat dan
karunia- NYA, kita masih diberikan banyak nikmat terutama nikmat iman dan
islam serta nikmat sehat hingga kini kita rasakan sehingga kita masih bisa
beraktivitas seperti biasa. Sholawat serta salam semoga tercurahkan kepada
uswatun hasanah kita yakni Nabi Muhammmad SAW. Beserta keluaraga ,
sahabat dan kita selaku umatnya hingga yaumil Qiyamah. Laporan ini
membahas tentang Multimeter dan Hukum Ohm.
Terima kasih kami ucapkan kepada ibu Dra. Tri Rahma, M.Si. dan ibu
Risa Ratimanjari, S.Si. selaku asisten dosen mata kuliah Fisika yang telah
memberikan tugas ini kepada kami. Mudah – mudahan ilmu yang bapak
berikan kepada kami khususnya dan umumnya kepada kami semua
bermanfaat.
Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan
baik dari bentuk penyusunan maupun materinya. Kritik konstruktif dari
pembaca
sangat
penulis
harapkan
untuk
penyempurnaan
makalah
selanjutnya.
Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang
telah mendukung kami. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala
usaha kita dan semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua. Aamiin.
Bogor, 3 Mei 2014
Penyusun
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR …………………………………………………….. i
DAFTAR ISI ………………………………………………………………. ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Tujuan ……………………………………………………………… 1
1.2 Dasar Teori …………………………………………………….…… 1
BAB II ALAT DAN BAHAN
2.1 Alat dan Bahan……………………………………………………… 6
BAB III METODE PERCOBAAN...…. …………………….……..………. 7
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
4.1 Data Pengamatan …………………….…………………………….. 8
4.2 Perhitungan ………………………………………….……...……… 9
BAB V PEMBAHASAN ………………………………….………………. 12
BAB VI SIMPULAN ……………………………………………………… 14
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Tujuan
1. Mempelajari cara penggunaan multimeter
2. Mempelajari teknik pengukuran dalam rangkaian
3. Mempelajari berlakunya Hukum Ohm dalam rangkaian listrik sederhana
1.2 Dasar Teori
Arus merupakan perubahan kecepatan muatan terhadap waktu atau muatan yang mengalir
dalam satuan watu dengan kata lain arus adalah muatan yang bergerak. Selama muatan tersebut
bergerak maka akan muncul arus tetapi ketika muatan tersebut diam maka arus pun akan hilang.
Muatan akan bergerak jika ada energi luar yang memepengaruhinya.Muatan adalah satuan
terkecil dari atom atau sub bagian dari atom. Dimana dalam teori atom modern menyatakan atom
terdiri dari partikel inti (proton bermuatan + dan neutron bersifatnetral) yang dikelilingi oleh
muatan elektron (-), normalnya atom bermuatan netral.
Persamaan Arus listrik :
Keterangan : I = Kuat arus listrik (A)
Q = Muatan listrik (C)
t = Waktu (s)
Arus dapat digolongkan atas dua macam, yaitu arus searah (DC) dan arus bolak-balik (AC).
a. Arus Searah (DC)
Arus searah (DC) yaitu arus yang mengalir ke satu arah saja dengan harga konstanta.
Salah satu sumber arus searah adalah batere. Di samping itu arus searah dapat diperoleh dengan
menggunakan komponen elektronik yang disebut Dioda pada pembangkit listrik arus bolak-balik
(AC).
b. Arus Bolak-balik (AC)
Arus bolak-balik (AC) adalah arus yang mengalir dengan arah bolak-balik. Arus ini bisa
juga disebut arus tukar sebab polaritasnya selalu bertukar-tukar. Juga dapat disebut dengan arus
AC sebagai istilah singkatan asing (Inggris) yaitu Alternating Current. Sumber arus listrik bolakbalik adalah pembangkit tegangan tinggi seperti PLN (Perusahaan Listrik Negara) dan generator.
Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen
elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Adapun bunyi hukum ohm
sendiri adalah besarnya kuat arus berbanding lurus dengan beda potensial & berbanding
terbalik dengan hambatan hambatan.
Persamaan Hambatan :
Keterangan : R = Hambatan (Ohm)
V = Beda potensial/tegangan (V)
I = Kuat arus listrik (A)
Dengan kata lain, hambatan merupakan penahanan atau perlawanan yang diterima oleh
elektron-elektron yang mengalir pada sebuah penghantar oleh molekul-molekul yang ada di
dalamnya. Setiap penghantar memberikan penahanan aliran arus listrik. Penahanan tersebut
disebabkan oleh:
Tiap-tiap atom menahan perpindahan elektron yang terjadi pada perlawanan terhadap elektron
kearah luarnya.
Benturan elektron-elektron dan atom tidak terhitung pada sebuah penghantar.
Besar kecilnya tahanan yang ada pada sebuah penghantar ditentukan oleh:
Jenis Penghantar. Semakin besar hambat jenis, semakin besar tahanan dan semakin kecil
hambat jenis, semakin kecil tahanan.
Panjang Penghantar. Semakin panjang penghantar / kawat, maka besar tahanan /
perlawanannya.
Penampang Penghantar. Semakin besar penampang kawat (diameter kawat), semakin kecil
perlawanannya.
Suhu Penghantar. Semakin kecil suhu (panas) yang muncul, semakin kecil nilai tahanan. Tetapi
semakin panas akan semakin besar tahanan sebuah penghantar.
Hukum Ohm adalah hukum yang mengatakan bahwa apabila arus listrik mengalir ke
dalam sebuah penghantar, intensitas arusnya sama dengan tegangan yang mendorongnya dibagi
dengan tahanan penghantar. Hukum Ohm digunakan untuk melihat besarnya arus (I), tegangan
(V) dan hambatan (R).
Persamaan :
∆V = I R
Keterangan : V = Tegangan (V)
I = Kuat arus listrik (A)
R = Hambatan (Ohm)
Jika memakai perbedaan potensial yang sama di antara ujung-ujung tongkattembaga dan
tongkat kayu yang mempunyai geometri yang serupa, maka dihasilkan arus-arusyang sangat
berbeda. Karakteristik (sifat) penghantar yang menyebabkan hal ini adalahhambatannya.
Kita mendefinisikan hambatan dari sebuah penghantar (yang sering dinamakan tahanan =
resistor) di antara dua titik dengan menaikkan sebuah beda potensial V di antaratitik-titik
tersebut, dan dengan mengukur arus I. Jika V dinyatakan di dalam volt dan I dinyatakan di dalam
ampere, maka hambatan akan dinyatakan di dalam Ohm (disingkat Ω).
Aliran muatan yang melalui sebuah penghantar sering kali dibandingkan dengan aliran air
melalui sebuah pipa, yang terjadi karena adanya perbedaan tekanan di antara ujung-ujung pipa
tersebut, yang barang kali dihasilkan oleh sebuah pompa. Perbedaan tekanan ini dapat
dibandingkan dengan sebuah perbedaan potensial yang dihasilkan oleh sebuah baterai di antara
ujung-ujung dari sebuah tahanan (resistor) aliran air (misal liter/detik) dibandingkan dengan arus
(coulomb/detik atau ampere). Banyakanya air yang mengalir per satuan waktu (rate of flow of
water) untuk suatu perbedaan tekanan yang diberikan ditentukan oleh sifat pipa.
Hambatan pada sebuah rangkaian erat kaitannya dengan berlakunya Hukum Ohm.
Hambatan pada sebuah penghatar adalah sama, tidak perduli berapapun tegangan yang
digunakan untuk mengukur arus tersebut.
Multimeter adalah alat ukur listrik yang dikenal sebagai VOM (Volt-Ohm meter) yang
dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan (Ohm-meter), maupun arus (amperemeter). Ada
dua kategori multimeter yaitu mulimeter digital atau DMM (digital-multi meter) dan multimeter
analog. Masing-masing dapat mengukur listrik AC maupun listrik DC. Dalam percobaan ini
digunakan multimeter analog ABB MA 2H. Walaupun penampilan suatu multimeter berbeda
dengan multimeter lain, namun pengetahuan akan suatu jenis multimeter akan sangat membantu
dalam mempelajari cara penggunaan multimeter secara umum.
Gambar multimeter diatas dengan beberapa bagian penting pada lubang 1 sampai lubang
5. Lubang-lubang itu digunakan sebagai tempat untuk menghubungkan alat dengan bagian yang
akan diukur, dengan rincian sebagai berikut :
Lubang 1 adalah ground yang selalu digunakan untuk sebagai pengukuran.
Lubang 2 digunakan pada pengukuran arus AC dan DC hingga 15 A.
Lubang 3 untuk pengukuran tahanan.
Lubang 4 untuk pengukuran tegangan AC dan DC hingga 1000 V.
Lubang 5 untuk pengukuran tegangan dan arus dengan batas ukur 1,5 A (untuk arus), dan 500 V
(untuk tegangan).
Tombol 7 adalah untuk memilih jenis besaran yang hendak diukur dengan berbagai batas
ukurnya. Batas ukur berarti harga maksimal besaran yang dapat diukur oleh alat . Bila harga
besaran yang hendak diukur melebihi batas ini, maka alat akan rusak. Sebaliknya bila harga
besaran jauh dibawah batas ukur, maka pengukuran menjadi tidak teliti. Misalnya hendak diukur
tegangan yang diperkirakan berharga 40 V, maka batas ukur yang sesuai adalah 50 V. Bila harga
besaran yang hendak diukur tidak diketahui, maka cara paling aman adalah memilih batas ukur
paling tinggi, kemudian menurunkannya bila ternyata harga besaran dibawah batas tersebut.
Tombol 8 adalah tombol untuk menera alat. Pada layar terdapat tiga bagian skala, yaitu
skala tegangan dan arus DC yang terletak paling atas, tegangan dan arus DC terletak ditengah,
dan tahanan terletak paling bawah. Layar skala ini dilengkapi dengan cermin untuk membantu
agar pembacaan dapat tegak lurus diatas jarum teliti. Pembacaan akan benar bila mata pembaca
tepat tegak lurus diatas jarum petunjuk, sehingga bayangan jarum dicermin tidak terlihat karena
tertutup oleh jarum. Pada alat ukur ini tanda ( - ) berarti AC, dan tanda ( -- ) berarti DC.
Resistor yang tersedia biasanya diketahui nilainya melalui pita warna yang ada pada
permukaan resistor tersebut.
Tabel 1.1 Pita Warna Resistor
Warna
Hitam
Angka I
0
Angka II
0
Angka III
Toleransi
-
Cokelat
Merah
Jingg
Kuning
1
2
3
4
1
2
3
4
-
Hijau
Biru
Ungu
Abu-abu
Putih
Emas
Perak
Tak berwarna
5
6
7
8
9
-
5
6
7
8
9
-
5%
10%
15%
-
BAB II
ALAT DAN BAHAN
2.1 Alat dan Bahan
-
Multimeter Abb MA 2H
Voltmeter
Amperemeter
Tahan geser
Kabel penghubung
Resistor
Kawat tahanan
Catu daya DC
BAB III
METODE PERCOBAAN
1.
a.
b.
c.
2.
a.
b.
c.
d.
Percobaan I
Ditera multimeter sebelum digunakan.
Digunakan batas ukur yang sesuai.
Diukur tegangan dari sumber listrik PLN dengan hati – hati.
Percobaan II
Ditera multimeter sebelum digunakan.
Digunakan batas ukur yang sesuai.
Diukur tegangan keluaran dari power supply.
Dalam keadaan terhubung dengan multimeter, diatur tombol pengatur keluaran power supply
sehingga ditunjuk pada strip skala.
3. Percobaan III
a. Diukur tiga resistor yang telah disediakan. Diatur batas ukur sesuai kebutuhan untuk masing –
b.
c.
d.
e.
masing resistor.
Dibuat rangkaian resistor seri dan paralel.
Diatur voltmeter dan amperemeter pada batas ukur kecil.
Dinyalakan catu daya.
Ditabelkan hasil perhitungan resistor pada tabel pengamatan.
BAB IV
DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
Nama Percobaan
Tanggal Percobaan
Nama Asisten
: Multimeter dan Hukum Ohm
: 03 Mei 2014
: 1. Dra. Trirakhma S.Msi
2. Rissa Ratimanjari S.Si
Nama Mahasiswa
: 1. Aini Yunanda
2. Yuspiter Ndruru
3. Indah Melyta sari
(062113032)
(062131034)
(062113006)
Keadaan ruangan
P (cm)Hg
T( C)
C (%)
Sebelum percobaan
75.6 cmHg
26 C
71 %
Sesudah percobaan
75.7 cmHg
26.5 C
65 %
4.1 Data Pengamatan
1. Mengukur tegangan AC / PLN
V
= 185 V
2. Mengukur tegangan DC / Power Supply
Vmin
= 0,9 V
Vmaks
= 4,95 V
3. Mengukur nilai hambatan
No
Warna
(Ω)
(Ω)
.
1.
2.
3.
Coklat, Hijau, Hitam, Emas
Coklat, Hitam, Jingga, Emas
Merah, Putih, Merah, Emas
14.95 – 15.05
9500 – 10500
2755 - 3045
15
10000
2900
4. Rangkaian seri (warna : C, H, C)
No.
1.
2.
V (volt)
2
4
I (A)
0.01
0.02
(Ω)
200
200
(Ω)
200
200
3
0.015
200
200
(Ω)
50
50
50
(Ω)
43.4826087
45.45454545
44.46857708
5. Rangkaian parallel (warna : C, H, C)
No.
1.
2.
V (volt)
1
1.5
1.25
I (A)
0.023
0.033
0.028
4.2 Perhitungan
1. Mengukur tegangan AC/PLN
= × hasil pengukuran
= × 37
= 185 V0lt
2. Mengukur tegangan DC/power supply
= × hasil pengukuran
= ×3
= 0,9 Volt
= × hasil pengukuran
= × 16,5
= 4,95 Volt
3. Mengukur nilai hambatan
Coklat, hijau, hitam, emas
1
5
100
5%
0
= 15 . 10 ± 5%
= 15 .
= 15 ± 0.05
= (15 – 0.05) = (15 + 0.05)
= 14,95
= 15,05
Jadi, nilai diatas untuk resistor diatas adalah batas 14,95 ˗˗ 15,05
Coklat, hitam, jingga, emas
1
0
103
5%
3
= 10 . 10 ± 5%
= 10000 ± 10000 .
= 10000 ± 500
= (10000 ˗ 500)
= (10000 + 500)
= 9500
= 10500
Jadi, nilai diatas untuk resistor diatas adalah batas adalah 9500- 10500
Merah, putih, merah, emas
2
9
102
5%
2
= 29 . 10 ± 5%
= 2900 ± 2900 .
= 2900 ± 145
= (2900 ˗ 145)
= (2900 + 145)
= 2755
= 3045
Jadi, nilai diatas untuk resistor diatas adalah batas adalah 2755 – 3045
4. Mengukur resistor Rangkaian seri (warna : C, H, C)
Percobaan I
V = 2 volt
I = 0,01 A
= x hasil pengukuran
= x 50
= 100 Ω
R = R 1 + R2
= 100 + 100
= 200 Ω
=
= 200 Ω
Percobaan II
V = 4 volt
I = 0,02 A
= x hasil pengukuran
= x 50
= 100 Ω
R = R 1 + R2
= 100 + 100
= 200 Ω
=
= 200 Ω
=
= 3 volt
=
= 0,015 A
hitung
=
= 200 Ω
ukur
=
= 200 Ω
5. Rangkaian parallel (warna : C, H, C)
Percobaan I
V = 1 volt
I = 0,23 A
Rhitung
= x hasil pengukuran
= x 50
= 100 Ω
= +
= +
=
100
=2
=
= 50 Ω
=
= 43,482Ω
Percobaan II
V = 1,5 volt
I = 0,033 A
Rhitung
= x hasil pengukuran
= x 50
= 100 Ω
= +
= +
=
100
=2
=
= 50 Ω
=
= 45,454 Ω
=
= 1,25 volt
=
= 0,028 A
hitung
=
= 50 Ω
ukur
=
= 44, 468 Ω
5. Grafik
V (volt)
I (A) 102
BAB V
PEMBAHASAN
Fisika merupakan ilmu yang mempelajari segala sesuatu tentang gejala alam melalui
pengamatan atau observasi dan memperoleh kebenaran secara empiris melalui panca indera
karena itu pengukuran merupakan bagian yang sangat penting dalam proses membangun konsepkonsep fisika. Pengukuran dilakukan langsung untuk mengetahui kuantitas besaran-besaran
fisika seperti yang sudah dibahas dalam besaran dan pengukuran.
Pada percobaan kali ini “Multimeter dan Hukum Ohm” yang berhubungan dengan caracara mengukur tegangan, arus dan tahanan dengan menggunakan beberapa alat. Alat-alat tersebut
dapat mengukur besarnya arus, tegangan dan tahanan. Alat yang dimaksud adalah Multimeter
ABB MA 2H dan Multimeter demonstrasi Leybold. Multimeter adalah alat ukur listrik yang
dikenal sebagai VOM (Volt-Ohm meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan
(Ohm-meter), maupun arus (amperemeter).
Pada percobaan pertama yang dilakukan adalah menghitung tegangan. Tegangan ada dua
jenis yaitu : tegangan AC/PLN dan DC. Untuk mengukur tegangan AC/PLN dinyatakan dengan
rumus, . Dimana batas skala adalah skala yang terdapat pada multimeter bagian atas, ada 3 skala
yang dapat dipilih yaitu skala dengan batas maksimal 5, 10, dan 250. Berdasarkan percobaan
yang dilakukan hasil ukuran tegangan AC/PLN adalah 185. Dan pada perhitungan tegangan DC
yang digunakan adalah power supply, untuk mencari nilai minimum dan maksimum sam seperti
menghitung tegangan AC/PLN, nilai minimumnya adalah 0,9 volt dan maksimum adalah 4,95
volt.
Pada percobaan kedua adalah mengukur nilai resistor atau tahanan, resistor yang
digunakan pada percobaan ini ada tiga buah. Resistor ini mempunyai cincin-cincin warna,
dimana warna-warna tersebut menandakan seberapa besar nilai sebuah resistor. (Coklat = 1,
Hijau = 5, Hitam = 0, Emas 5%, Jingga= 3, Merah = 2, dan Putih = 9). Contoh penggunaan
rumus untuk menentukan hambatan pada resistor sesuai dengan warna pada resistor :
1. Coklat, hijau, hitam, emas
= 15 . 100 ± 5%
= 15 .
= 15 ± 0.05
= (15 + 0.05) = (15 – 0.05)
= 15.05
= 14.95
Mengukur nilai hambatan menggunakan ± sebagai ketidakpastian.
Percobaan yang ketiga adalah menghitung nilai tahanan pada rangkaian seri. Maksudnya
rangkaian seri adalah dua atau beberapa resistor disusun secara berderet sehingga arus yang
mengalir pada setiap komponen sama besarnya. Pertama untuk menghitung maka resistor harus
diukur seberapa besar nilainya dengan menggunakan multimeter. Pada saat menghitung nilai
tahanan, juga akan mendapatkan nilai arus dan tegangan. Setelah ada nilai dan , maka dapat kita
masukkan kedalam rumus. Dimana rumus untuk adalah
+ . Sementara dinyatakan dengan
rumus = .
Pada percobaan yang terakhir adalah menghitung nilai hambatan pada rangkaian pararel.
Sama halnya dengan mengukur nilai tahan pada rangkaian seri, untuk rangkaian pararel ini
dinyatakan dengan menggunakan rumus
BAB VI
KESIMPULAN
Dari percobaan, pengamatan dan perhitungan yang telah dilakukan, maka dapat ditarik
kesimpulan sebagai berikut.
Besar hambatan resistor ditandai dengan garis warna pada resistor yang dapat diketahui dengan
perhitungan dan penunjukkan nilai – nilai warna resistor.
Rangkaian paralel memiliki nilai hambatan kecil karena terjadi percabangan dan pengumpulan 1
jalur arus dan tegangan.
Rangkaian seri adalah rangkaian listrik dimana komponen-komponen listrik disusun secara
berderet sehingga arus yang mengalir pada tiap komponen sama.
Rangkaian pararel adalah rangkaian listrik dimana komponen-komponen listrik disusun secara
sejajar sehingga tegangan pada tiap komponen sama.
Rangkaian kombinasi adalah gabungan antara gabungan seri dan rangkaian pararel.
DAFTAR PUSTAKA
Laboratorium Fisika, Buku Penuntun Praktikum Fisika Dasar 2, Universitas Pakuan, Bogor.
Giancoli, Douglas, C. 2001. Fisika Edisi kelima Jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Tiper, Paur A. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Jakarta. Penerbit Erlangga
Halliday & Resnick. 1991. Fisika Jilid 1 . Jakarta. Penerbit Erlangga
http://sabardan.blogspot.com/2013/11/laporan-praktikum-hukum-ohm.html
http://www.slideshare.net/yudhodanto/laporan-praktikum-fisika-dasar-7