Modul Fisika Dasar II BUKU PANDUAN PRAKT (1)

Modul Fisika Dasar III

BUKU PANDUAN PRAKTIKUM

FISIKA DASAR II

TIM PENYUSUN :
1. MASTHURA, M.Si
2. NUR AZIZAH, M.Pd
3. NAZARUDDIN, M.Pd

PRODI FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUMATERA UTARA
TAHUN 2017

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 1

Modul Fisika Dasar III

VISI DAN MISI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUMATERA UTARA MEDAN
Visi
“Masyarakat pembelajaran berdasarkan nilai – nilai keislaman (Islamic Learning
Society) ”
Misi
“Melaksanakan pendidikan, pengajaran, penelitian dan pengabdian kepada
masyarakat yang unggul dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, teknologi dan
seni dengan dilandasi nilai – nilai keislaman”

VISI DAN MISI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
Visi
“Menjadi pusat Islamic Learning Society yang unggul dalam pendidikan dan inovasi
di bidang sains dan teknologi di Indonesia tahun 2030”

1.
2.
3.
4.

Misi
Melaksanakan pendidikan dan pengajaran dalam bidang sains dan teknologi
yang mutakhir secara integrative berdasarkan nilai – nilai keislaman
Mengembangkan sains dan teknologi secara integrative berdasarkan nilai –
nilai keislaman
Melakukan pengabdian kepada masyarakat dalam bidang sains dan teknologi
bagi kemajuan masyarakat
Mengembangkan jejaring kerjasama akademik dan kelembagaan dalam
rangka penyelenggaraan dan pelaksanaan tridharma perguruan tinggi di
bidang sains dan teknologi

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 2

Modul Fisika Dasar III

VISI DAN MISI PROGRAM STUDI FISIKA
Visi
“Menjadi Pusat Islamic Learning Society secara yang unggul di bidang pendidikan

dan pengajaran serta pengembangan ilmu fisika di Indonesia tahun 2030.”

Misi
Misi Program Studi Fisika FASINTEK UINSU adalah:
1. Melaksanakan pendidikan dan pembelajaran
berdasarkan nilai – nilai keislaman.

dalam

bidang

ilmu

fisika

2. Melaksanakan dan mengembangkan penelitian ilmiah dalam bidang ilmu fisika.
3. Melaksanakan pengabdian kepada masyarakat sebagai implementasi ilmu fisika.
4. Mengembangkan

kerjasama akademik dan kelembagaan dalam rangka

penyelenggaraan dan pelaksanaan tridharma perguruan tinggi di bidang sains
dan teknologi.

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 3

Modul Fisika Dasar III

KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Warrahmatullohi Wabarakatuh
Puji syukur

kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, yang telah memberikan

rahmat dan karunia-Nya sehingga Penuntun Praktikum Fisika Dasar untuk
mahasiswa/i Program Studi Eksakta Universitas Sumatera Utara ini dapat
diselesaikan dengan sebaik-baiknya.
Penuntun praktikum ini dibuat sebagai pedoman dalam melakukan kegiatan
praktikum Fisika Dasar yang merupakan kegiatan penunjang mata kuliah Fisika

disetiap program studi. Penuntun ini mengalami perubahan isi dari penuntun
sebelumnya dan perubahan ini dilakukan untuk tujuan mempertegas apa yang
hendak dicapai mahasiswa/i melalui setiap percobaan.
Penuntun praktikum ini diharapkan dapat membantu mahasiswa/i dalam
mempersiapkan dan melaksanakan praktikum di Laboratorium Fisika Fakultas
Saintek UIN SU dengan lebih baik, terarah, dan terencana. Penuntun ini terdiri dari
beberapa percobaan Mekanika, Kalor, Gelombang-Bunyi, Optik dan Listrik-Magnet.
Untuk setiap jenis praktikum diberikan tujuan, teori yang relatif singkat, prosedur
eksperimen, dan analisis yang harus dikerjakan praktikan.
Pada penulisan laporan (journal) mahasiswa tidak harus mengikuti apa yang
tercantum pada penuntun ini, tetapi bergantung pada kenyataan yang dijumpai
dalam melakukan praktikum.
Tim penyusun menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang terdapat
dalam penuntun ini, oleh sebab itu kami tim penyusun dengan tangan terbuka selalu
menerima saran – saran yang bersifat membangun dan membantu perbaikan
penuntun ini untuk penerbitan selanjutnya.
Akhirnya, ucapan terima kasih kepada rekan - rekan yang telah memberikan
masukan dalam penyusunan penuntun ini.
Medan,

Oktober 2017

Tim Penyusun

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 4

Modul Fisika Dasar III

DAFTAR ISI

Halaman

Kata Pengantar

1

Daftar Isi

2

Bab I : Pengenalan Praktikum

3

Bab II : Pelaksanaan Praktikum

7

PERCOBAAN :
M-1

: KARAKTERISTIK ELEMEN LISTRIK

10

M-2

: PENGENALAN OSILOSKOP

13

M-3

: JEMBATAN WHEATSTONE

17

M-4

: INTENSITAS MEDAN MAGNET

21

M-5

: LENSA DAN SUSUNAN

26

M-6

: PERCOBAAN MELDE

37

M-7

: RANGKAIAN RL DAN RC

45

M-8

: SPEKTROMETER PRISMA

50

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 5

Modul Fisika Dasar III

BAB I
PENGENALAN PRAKTIKUM

1.1

Pendahuluan
Perguruan tinggi merupakan salah satu tempat memperoleh pendidikan yang

dapat menciptakan sumber daya manusia yang berkualitas. Dalam usaha
meningkatkan mutu pendidikan para mahasiswa diusahakan harus memiliki
wawasan pengetahuan serta kemampuan dalam berbagai hal, seperti: konsep,
prinsip,

kreativitas,

keterampilan,

dan

lain-lain.

Salah

satu

usaha

untuk

meningkatkan kemampuan konsep dan keterampilan mahasiswa harus melakukan
praktikum yang dilaksanakan dalam laboratorium.
Salah satu strategi yang dilakukan adalah dengan penyelengaraan praktikum
mata kuliah di laboratorium. Mata kuliah praktikum merupakan kegiatan untuk
memberikan pengalaman kepada mahasiswa dalam mengintegrasikan antara teori
dan praktek sehingga mahasiswa dapat mengembangkan keterampilannya secara
langsung. Beberapa mata kuliah dasar dan unggulan diupayakan untuk terintegrasi
dengan praktikum di laboratorium agar skill mahasiswa dapat terbentuk dengan
matang. Selain itu mata kuliah praktikum juga bertujuan untuk mengasah
keterampilan mahasiswa dalam memahami dan mengerti kegunaan peralatanperalatan praktikum yang ada di laboratorium fakultas Saintek UIN SU sesuai
dengan mata kuliah. Proses pembelajaran praktikum pada masing – masing program
studi dilakukan di dalam laboratorium fakultas Saintek UIN SU.

1.2

Tujuan
Tujuan dari Panduan Praktikum Fisika adalah :
 Menunjang perkuliahan, maksudnya merupakan demonstrasi gejala –
gejala dan prinsip – prinsip yang diajarkan di dalam perkuliahan
 Mendidik mahasiswa menjadi seorang peneliti yang baik
 Memberikan pedoman bagi semua aturan tentang pelaksanaan praktikum
matakuliah fisika dasar

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 6

Modul Fisika Dasar III

 Memenuhi kebutuhan informasi yang diperlukan yang berkenaan dengan
pelaksanaan praktikum

1.3

Pengelola Pekerja Laboratorium
Agar kesinambungan dan daya guna laboratorium dapat dipertahankan,

laboratorium perlu dikelola secara baik. Salah satu bagian dari pengelolaan
laboratorium ini adalah staf atau personal laboratorium. Staf atau personal
Laboratorium mempunyai tanggung jawab terhadap efektifitas dan efesiensi
laboratorium termasuk fasilitas, alat-alat dan bahan bahan praktikum. Personal
Laboratorium, terdiri dari :


Kepala Laboratorium
Laboratorium dipimpin oleh kepala laboratorium yang harus memahami
pengelolaan laboratorium dengan baik, tugas kepala laboratorium, antara lain :
1. Merencanakan, mengadakan alat dan melaksanakan perbaikan fasilitas alat
dan bahan untuk kegiatan praktikum sesuai usulan dari laboran
2. Mempertimbangkan atau menyetujui usulan – usulan yang diberikan staf
laboratorium,



laboran dan para asisten demi kemajuan laboratorium

Staf Ahli Laboratorium
Staf Ahli lab merupakan pembantu kepala laboratorium di dalam mengawasi
jalannya praktikum dan segala kegiatan yang ada di Laboratorium. Tugas Staf
Ahli Laboratorium antara lain :
1. Bertanggung jawab dan melakukan koordinasi pada pelaksanaan praktikum
sesuai dengan jadwal dan tujuan
2. Menyusun bahan soal untuk responsi praktikum
3. Memberikan penilaian akhir terhadap praktikum
4. Mengawasi implementasi K3 di laboratorium selama kegiatan praktikum

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 7

Modul Fisika Dasar III



Administrasi Laboratorium
Tugas dari administrasi laboratorium, yaitu :
1. Bertanggung jawab dan melakukan koordinasi pada kegiatan administrasi
praktikum
2. Melaksanakan kegiatan pendaftaran peserta praktikum
3. Melaksanakan kegiatan administrasi dan pencatatan keuangan praktikum
4. Menyiapkan pelaksanaan responsi praktikum
5. Memberikan layanan administrasi dalam hal mahasiswa



Laboran/ Teknisi Laboratorium
Merupakan pengelola dan sekaligus sebagai penanggung jawab alat atau bahan
praktikum. Tugas dari Laboran/Teknisi Laboratorium :
1. Melaksanakan tugas pelaksanaan praktikum sesuai

dengan

jadwal

dan

tujuan
2. Bertanggung jawab pada penyediaan fasilitas peralatan dan bahan yang
dibutuhkan selama praktikum
3. Membantu pelaksanaan administrasi harian praktikum di masing - masing
laboratorium
4. Membantu pelaksanaan implementasi K3 di laboratorium selama kegiatan
praktikum
5. Melakukan koordinasi dengan dosen dan asisten praktikum


Asisten Laboratorium
Merupakan pengelola kegiatan laboratorium. Dimana asisten pada saat
praktikum harus:
1. Menunjang pemahaman konsep
2. Mengembangkan keterampilan dasar laboratorium
3. Mengarahkan pada cara berlaboratorium yang baik
4. Mengarahkan pada keselamatan bekerja di laboratorium
5. Praktikum mengarahkan pada penanganan limbah yang efisien

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 8

Modul Fisika Dasar III

1.4

Unsur – Unsur Laboratorium Pada Praktikum
1. Tata Bangunan
 Mudah dikontrol
 Jauh dari pemukiman/tata-letaknya aman
 Memperhatikan pengelolaan limbah
 Sesuai dengankebutuhan/jenis lab
 Pencahayaan

2. Ukuran
 Per-praktikan diperlukan luas laboratorium kurang lebih 2,5 m2
 Jumlah siswa dalam laboratorium maksimal 40 orang
 Tinggi langit-langit minimal 4 m

3. Fasilitas
 Alat dan bahan
 Ruang penyimpanan/lemari alat dan bahan
 Ruang persiapan(praktikum)
 Ruang khusus (ruang asam, ruang gelap, ruang steril, ruang timbang,
dll)
 Gudang
 Sumber air
 Sumber gas

4. Keamanan
 Ventilasi + blower
 Unit pengelolaan limbah
 Bak cuci dan saluran yang aman
 Pintu keluar/masuk yang cukup luas
 Alat pemadam api
 Alat pelindung diri
 Alat listrik yang aman
 Detektor asap, shower
Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 9

Modul Fisika Dasar III

 Kotak P3K
 Peralatan keamanan khusus

5. Tata Tertib laboratorium
 Untuk keselamatan sendiri
 Untuk keselamatan orang lain
 Untuk keselamatan lingkungan
 Untuk menunjang kelancaran kegiatan laboratorium itu sendiri

6. Kegiatan
Kegiatan utama dari sebuah laboratorium adalah praktikum, dimana
konsep dari sebuah praktikum untuk membuktikan teori yang diajarkan
pada perkuliahan. Ada berbagai kegiatan praktikum yang dapat dilakukan,
salah satunya:
a. Waktu pelaksanaan praktikum
 Praktikum waktu pendek artinya dalam satu kali per jam praktikum
dapat selesai.
 Praktikum waktu panjang artinya dapat sampai beberapa hari atau
sampai beberapa minggu.
b. Bentuk kelompok kerja praktikum
 Praktikum dengan kelompok sangat

ditentukan

oleh

besarnya

kelompok. Biasanya semakin besar kelompok kerja semakin kurang
efisien dan efektif.
 Praktikum yang dikerjakan secara individual. Praktikum semacam ini
membutuhkan alat – alat percobaan yang sangat banyak.
c. Isi kegiatan praktikum
 Percobaan/pengambilan data
 Salah satu kegiatan utama pada saat pada saat praktikum adalah
pengambilan data. Data diambil harus sesuai dengan pengujian
Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 10

Modul Fisika Dasar III

kebenaran suatu konsep teorinya. Pengambilan data yang salah
akan mempengaruhi analisa data dan

kesimpulan di laporan

praktikum. Sehingga menjadi data yang tidak relevan

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 11

Modul Fisika Dasar III

BAB II
PELAKSANAAN PRAKTIKUM

2.1

Peraturan Praktikum
Peraturan yang berlaku untuk pelaksanaan praktikum adalah :
1. Praktikan harus berpakaian rapi dalam mengikuti praktikum (baju
berkerah, celana panjang utuh,bersepatu)
2. Praktikan harus mempersiapkan diri dengan baik sebelum dan pada saat
mengikuti praktikum
3. Praktikan

harus

menjawab

soal-soal

yang

diberikan

pada

tugas

pendahuluan untuk kemudian dikumpulkan sebelum melakukan kegiatan
praktikum
4. Mahasiswa harus sudah siap sebelum praktikum dimulai.
5. Selama pelaksanaan praktikum sangat diharapkan untuk tidak melakukan
kegiatan yang mengganggu kelompok lain atau mengganggu keseluruhan
praktikum.
6. Setiap praktikum akan menghasilkan laporan sementara yang harus
ditandatangani pada saat akhir praktikum dan distempel untuk kemudian
disertakan pada laporan resmi. Laporan sementara harus disiapkan
sebelum

praktikum

dilaksanakan

dan

dilengkapi

saat

praktikum

dilaksanakan
7. Apabila percobaan yang dilakukan dalam praktikum belum dapat
diselesaikan maka harus diselesaikan di luar waktu percobaan sebagai
tugas tambahan.
8. Batas akhir penyerahan laporan resmi ditentukan dengan kesepakatan.
9. Peraturan-peraturan lain yang belum dijelaskan dalam peraturan ini akan
ditentukan kemudian apabila diperlukan selama pelaksanaan praktikum.
10. Setiap pelanggaran yang dilakukan terhadap peraturan di atas akan
dicatat oleh asisten praktikum. Apabila pelanggaran dianggap berat maka
keputusan terhadap sanksi pelanggaran akan ditentukan dalam rapat
koordinasi laboratorium komputer.
Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 12

Modul Fisika Dasar III

2.2

Persiapan Praktikum
1. Praktikan harus mengikuti jadwal praktikum yang ditentukan oleh
laboratorium. Penggantian jadwal dapat dilakukan dengan persetujuan
asisten serta mempertimbangkan tersedianya peralatan dan waktu untuk
praktikum sepanjang tidak mengganggu kegiatan praktikum lain.
2. Menyerahkan tugas pendahuluan kepada asisten pada saat pelaksanaan
praktikum. Setelah batas tersebut asisten berhak menolak tugas
pendahuluan praktikan dan praktikan dinyatakan gagal untuk praktikum
tersebut serta tidak berhak mengikuti praktikum susulan. Keterlambatan
akan dikenai sanksi pengurangan nilai tugas pendahuluan 10% dari nilai
tugas pendahuluan.
3. Format tugas pendahuluan terlampir. Asisten berhak meminta revisi tugas
pendahuluan apabila dinilai salah atau tidak layak.

2.3

Pelaksanaan Praktikum
1. Absensi
a. Praktikan harus melaksanakan praktikum sesuai jadwal terakhir yang
disetujui dengan asisten. Praktikan harus datang tepat pada waktu
pelaksanaan praktikum untuk melakukan tes awal dan mengisi daftar
hadir. Keterlambatan mengurangi nilai kedisiplinan.
b. Praktikan yang tidak menghadiri suatu praktikum dengan alasan yang
tidak bisa diterima akan dinyatakan gagal untuk satu praktikum tersebut.
2. Alat dan Bahan
a. Peminjaman alat dan bahan serta pengaturan penggunaan komputer
harus mendapat persutujuan asisten
b. Semua alat dan bahan yang dipinjam menjadi tanggung jawab praktikan
dan harus dikembalikan dalam keadaan baik pada akhir praktikum.
c. Segera melaporkan ketidakberesan alat, bahan atau sarana pendukung
kepada asisten.
d. Setiap kerusakan yang diakibatkan oleh kecerobohan praktikan harus
diperbaiki atau diganti oleh praktikan yang bersangkutan

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 13

Modul Fisika Dasar III

2.4

Sistematika Laporan
Laporan

akhir

praktikum

merupakan

dokumentasi

hasil

pelaksanaan

praktikum dari awal sampai akhir. Sistematika laporan ini dibuat dengan
menggunakan format laporan standar baku yang diterapkan pada Fakultas
Sains & Teknologi UIN SU. Adapun format tersebut sebagai berikut :
Laporan terdiri dari tiga bagian pokok yaitu :
A. Bagian Pendahuluan
Bagian pendahuluan terdiri dari :
1. Halaman Judul
2. Kata Pengantar
3. Daftar Isi
4. Daftar Tabel
5. Daftar Gambar
B. Bagian Tubuh atau Isi Laporan
Bagian tubuh atau isi laporan terdiri dari :
Bab I

: Judul

Bab II

: Tujuan

Bab III

: Teori

Bab IV

: Peralatan dan Fungsi

Bab V

: Prosedur Percobaan

Bab VI

: Data Percobaan

Bab VII

: Gambar Percobaan

Bab VIII

: Analisa Data

Bab IX

: Kesimpulan & Saran

Bab X

: Daftar Pustaka

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 14

Modul Fisika Dasar III

M - 1 KARAKTERISTIK ELEMEN LISTRIK
I.

TUJUAN
- Menyelidiki karakteristik I – V dari beberapa elemen listrik seperti lampu
pijar, dan resistor,
- Mengenal bahan – bahan yang memenuhi dan tidak memenuhi hukum
Ohm.

II.

TEORI
Dipakai dua metode sederhana untuk mengukur arus yang mengalir
didalam elemen listrik. Metode ini tergantung pada susunan voltmeter dan
ammeter pada gambar 1.a dan gambar 1.b. dibawah ini.

Gambar 1.a

Gambar 1.b

Pada gambar diatas ketetapan pengukuran elemen listrik (X) sangat
tergantung pada hambatan dalam dari alat ukur RA dan RV, agar pengukuran
elemen (X) yang mempunyai hambatan RX terukur dengan tepat maka RA <
RV untuk Gambar 1.a dan RA < RV untuk Gambar 1.b.

III.

PERALATAN
1. Sumber tegangan AC/DC
2. Ammeter AC/DC, Voltmeter AC/DC
3. Elemen listri, terdiri dari ;
-

Lampu pijar 12 V;8 watt

-

Resistor

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 15

Modul Fisika Dasar III

4. Hambatan variabel
5. Saklar

IV.

PROSEDUR EKSPERIMEN
A.

Lampu pijar
1. Susunlah untai seperti gambar 1.a. Gunakan lampu pijar sebagai
elemennya (x) (saklar harus tetap dibuka sebelum untai di-chek oleh
Asisten).

Hubungkan

arus

dengan

menutup

saklar,

geserlah

hambatan variabel agar beda potensial minimum.
2. Dengan mengatur hambatan variabel ini buatlah variasi beda
potensial dari 1,2,3…

10 volt, potensial maksimum lampu pijar

jangan dilampaui. Catatlah besar arus untuk setiap variasi beda
potensial tersebut.
3. Ulangilah percobaan diatas dengan megganti untai seperti gambar
1.b. Perhatikan batas ukur dan alat-alat ukur yang dipakai.

B. Resistor
1. Susunlah untai seperti gambar 1.b. Gunakan resistor sebagai elemen
(x) (tanyalah Asisten apakah untai sudah benar, sebelum arus
dihubungkan).
2. Buatlah

variasi beda potensial dari 1,2,3,… 10 volt. Dengan cara

memindahkan saklar penunjuk pada sumber tegangan. Catatlah besar
arus setiap perubahan variasi beda potensial tersebut.
3. Ulangi percobaan ini dengan untai seperti Gambar.1.b dan mengganti
resistor.

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 16

Modul Fisika Dasar III

V.

DATA PERCOBAAN
A. Lampu pijar (8 watt/ 12 Volt)
Tegangan

Arus (Ampere)

B. Resistor
Tegangan (Volt)

(Volt)

1

1

2

Arus (Ampere)

3

2

.
3
.
.

.

.

10

.
10

VI.

ANALISA DATA
1. Buatlah grafik V – I untuk tiap elemen yang digunakan dan carilah slope
garis terbaiknya yang kemudian menjadi Rp

2. Untuk lampu pijar hitunglah Rt dengan rumus :
Rt = V2 / P
3. Menghitung % deviasi untuk tiap elemen

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 17

Modul Fisika Dasar III

M – 2 PENGENALAN OSILOSKOP
I.

TUJUAN EKSPERIMEN
1. Mengetahui bagian – bagian Osiloskop beserta fungsinya.
2. Mampu mengkalibrasi osiloskop
3. Mampu menggunakan osiloskop untuk mengukur tegangan AC dan DC
(frekeuensi/periode, amplitudo dan tergangan puncak-ke-puncak /Vpp).
4.

II.

Menggambar lissajous

TEORI EKSPERIMEN
Osiloskop adalah alat yang digunakan untuk menganalisa tingkah laku
besaran yang berubah-ubah terhadap waktu, yang ditampilkan pada layar.
Dalam osiloskop terdapat tabung panjang yang disebut tabung sinar katode
atau Cathode Ray Tube (CRT). Bagian-bagian pokok CRT seperti tampak
pada gambar 2.

Gambar 2. Bagian – Bagian Pokok Tabung Sinar Katoda

Keterangan :
1. Pemanas / filamen
2. Katoda
3. Kisi pengatur
4. Anoda pemusat
Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 18

Modul Fisika Dasar III

5. Anoda pemercepat
6. Pelat untuk simpangan horisontal
7. Anoda untuk simpangan vertikal
8. Lapisan logam
9. Berkas sinar elektron
10. Layar fluorosensi

TR.1 Jelaskan bagaimana prinsip kerja dari tabung sinar katoda sampai bisa
terbentuk pola gelombang pada layar osiloskop!
TR.2 Tulis dan lukiskan persamaan gelombang sinus yang merambat dalam
arah sumbu-x positif dan jelaskan masing-masing symbol yang dipakai!
TR.3 Jelaskan arti istilah-istilah berikut :
a. amplitudo gelombang
b. frekuensi gelombang
c. periode gelombang
d. fasa dan beda fasa
e. Tegangan puncak ke puncak (Vpp)

Pengukuran tegangan menggunakan multimeter, maka tampilan nilai
tegangan pada multimeter dapat dianggap menunjukkan nilai tegangan yang
sebenarnya. Tapi tidak halnya untuk sumber tegangan AC. Karena seperti di
ketahui bahwa tegangan AC merupakan tegangan dengan fungsi dari waktu..
Oleh karena itu dikenal istilah tegangan maksimum dan tegangan efektif yang
dirangkai dengan persamaan :
√

TR.4 Apakah yang dimaksud dengan tegangan maksimum, tegangan effektif
dan tegangan puncak ke puncak.?
Untuk menghitung beda fase dari dua sinyal gelombang dapat di
lakukan dengan mensuperposisikan dua sinyal gelombang tersebut. Pada

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 19

Modul Fisika Dasar III

osiloskop dapat dilakukan dengan membuat gaelombang lissajous. Dari
lissajous yang terbentuk dapat di hitung beda fase sebagai berikut :

sehingga

III.

PERALATAN

1. Osiloskop GOS 622G.
2. Function Generator FG-350.
3. Kabel penghubung
4. Multimeter
5. Seperangkat battery sebagai sumber arus DC
6. Kertas grafik (Bawa sendiri )

IV.

PROSEDUR PERCOBAAN
A. Mempelajari bagian-bagian osiloskop dan fungsinya.

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 20

Modul Fisika Dasar III

Secara rinci panel dan modus osiloskop terdiri dari :
1.

layar display

2.

tombol ON-OFF

3.

pengatur intensitas

4.

pengatur focus

5.

Sumber tegangan 2 Vp-p

6.

Pemilih kecepatan horisontal

7.

Penggeser gambar arah horizontal

8.

Input Chanel-1

9.

Pengatur nilai skala vertical Chanel-1

10. Penggeser arah gambar vertical Chanel-1
11. Input Channel-2
12. Pengatur nilai skala vertical Chanel-2
13. Penggeser gambar vertical Chanel-2
14. Pemilih channel dan modus kerja osiloskop

B. Mengkalibrasi osiloskop
1.

Periksa tegangan pada osiloskop sehingga sesuai dengan
tegangan jaringan listrik PLN

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 21

Modul Fisika Dasar III

2.

Hidupkan osiloskop (dengan saklar on-off). Tunggu kira – kira 30
detik, agar osiloskop cukup panas dan kerjanya mantap

3.

Hubungkan kabel osiloskop pada CH1 atau CH2

4.

Jepitkan ujung kabel dengan bacaan “CALIB. 0,2-2 V

5.

Amati tampilan pada layar osiloskop dan gunakan tombol posisi X
dan Y untuk mencari garis

6.

Atur Time/Div dan Volt/Div pada osiloskop

C. Mengukur tegangan arus searah (DC)
1. Siapkan osiloskop sehingga siap untuk pegukuran tegangan DC
2. Sebelum mulai pengukuran, perkirakan tegangan yang hendak
diukur. Aturlah tombol Volt/Div pada angka 1 dan 2
3. Ukurlah tegangan yang telah disediakan
4. Amati bentuk gelombang pada layar osiloskop

D. Mengukur tegangan arus bolak balik
1. Siapkan osiloskop sehingga siap untuk pegukuran tegangan DC
2. Sebelum mulai pengukuran, perkirakan tegangan yang hendak
diukur. Aturlah tombol Volt/Div pada angka 1 atau 2
3. Ukurlah tegangan yang telah disediakan
4. Amati bentuk gelombang pada layar osiloskop

E. Menggambar lukisan lissajous
1.

Hubungkan osiloskop dengan signal generator

2.

Putar tombol time/divs pada kedudukan ”XY”

3.

Amati layar osiloskop

4.

Ubahlah frekuensi signal generator, misalnya 100 Hz, 150 Hz, dan
200 Hz. Gambarkanlah dikertas milimeter yang terlihat pada layar
osilosko

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 22

Modul Fisika Dasar III

M - 3 JEMBATAN WHEATSTONE

I.

TUJUAN
1. Menentukan hambatan beberapa elemen komponen listrik dengan metode
nol.
2. Menentukan panjang suatu bahan konduktor dengan metode nol.
3. Mempelajari / membandingkan pemakaian keuntungan metode nol dengan
alat ukur analog pada alat – alat ammeter dan volt meter.

II.

TEORI
Jembatan Wheatstone merupakan metode yang luas dipakai dalam
penentuan hambatan dengan teliti. Jika hambatan ditentukan dari besar arus
dan tegangan, maka terdapat dua sumber ralat dalam hasil R, yakni dari volt
meter dan ammeter dan pada umumnya meteran listrik yang teliti agak mahal
harganya. Tetapi metode jembatan Wheatstone merupakan metode nol
dimana meteran ( dalam hal ini galvanometer ) hanya berperan sebagai “
petunjuk nol “( null detector ). Ini berarti kepekaan ( sensitivity ) meter
yang penting, tetapi skalanya tidak perlu dipakai.
Pada dasarnya hambatan yang hendak di ukur dibandingkan dengan
hambatan – hambatan lain yang nilainya diketahui dengan teliti. Metode
jembatan Wheatstone dipercobaan ini memakai arus DC, tetapi arus AC dapat
juga dipergunakan. Metode jembatan AC dapat diperluas untuk mencakup
elemen lain, seperti induktor, kapasitor untai. Jembatan wheatstone (pada
gambar LM.1.1 ) dalam banyak aplikasi termasuk percobaan ini, hambatan R1,
R2, merupakan kawat hambatan seperti gambar ( LM.1.2 ), dimana besar R1,
R2 bergantung pada posisi kontak geser D. Jika jarum galvanometer(G )
menunjukkan nol, berarti bahawa ada arus yang melalui G. Jadi tidak ada
beda potensial antara C dan D.
VCB=VDB………………………………………………………. (1)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 23

Modul Fisika Dasar III

Dimana VCB dan VDB diukur dari titik B. Karena IG = 0, maka arus IB yang
mengaliri RB = arus yang melalui RX dan I1 melalui R1 dan juga R2. Karena
g.g.1 G yang sama dikerjakan pada kawat AB dan juga hambatan seri RB dan
RX maka jelas bahwa :

VAC=VAD………………………………….......………………... (2)

IB
RB

A

Rx

B

G

R1

R2

D

I1

E
Gambar 3. Untai jembatan Wheatstone secara umum

Maka hukum Ohm pers. (1) dan (2) menjadi :
IB Rx = I1 R2 …………………………………………………….

(3)

……………………………………………………

(4)

IB Rx = I1 R2
Sehingga :
RX
R
 2
RB
R1

………………………………………….......................... (5)

I

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

bb

Hal 24

Modul Fisika Dasar III

Gambar 4. Susunan jembatan Wheatstone Untuk percobaan ini, kawat
hambatan AB

maka jembatan berbanding lurus dengan panjang, maka R1 ~ L1 dan R2 ~ L2
sehingga diperoleh :
Rx = RB ( L2 – L1 ) ……………………………………………………. (6)

Untuk mendapatkan hasil yang teliti hendaknya tidak terjadi L1 dan L2 yang
kecil, karena mengakibatkan ralat relatif besar.
Jembatan Wheatstone yang dipakai pada praktek ini cocok untuk
hambatan yang kecil sampai sedang, karena hambatan kawatnya hanya
beberapa ohm. Untuk hambatan yang tinggi diperlukan galvanometer yang
lebih sensitif atau kawat yang hambatannya lebih besar serta g.g.1 yang lebih
tinggi.

III.

PERALATAN
1. Power Supply Apparatus
2. Bangku hambatan Rb atau beberapa hambatan standard.
3. Galvanometer untuk melihat apakah tegangan Vc = Vd
4. kabel penghubung
5. Dua tahanan yang akan ditentukan besarnya RX(1) dan RX(2)
6. Hambatan berbentuk kawat pada mistar dengan penghubung-penghubung
arus

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 25

Modul Fisika Dasar III

7. Mikrometer skrup
8. Meteran

IV.

PROSEDUR EKSPERIMEN
1. Susunlah rangkaian seperti gambar 3, saklar K tetap dibuka dan belum
dihubungkan dengan sumber arus, setelah rangkaian diperiksa asisten
dengan persetujuannya barulah saklar ditutup.
2. Dengan kontak geser D kira – kira ditengah L usahakan agar simpangan
jarum galvanometer G sekecil mungkin dengan cara mengubah – ubah
besar hambatan RB.
3. Jika penyimpangan G kecil tutuplah kunci KG untuk mendapat kepekaan
galvanometer yang lebih tinggi ( hambatan pelindung RP dihubung singkat )
dan

carilah

posisi

kersetimbangan

kontak

geser

yang

memberi

penyimpangan nol.
Perhatian : jangan memakai skala 0 sebagai patokan melainkan
ganti – ganti tutup dan buka saklar K sambil mengamati apa ada
gerak penunjuk galvanometer. Catatlah posisi D ( jarak L1 & L2 ),
ulangi penentuan L1 & L2 sampai 3 kali.
4. Putuskan hubungan dengan sumber arus. Ubahlah letak RB dan RX(1) (RB
sekarang terletak pada tempat RX(1) semula dan sebaliknya ).
5. Ulangi langkah ( 2 ) sampai dengan ( 3 ) untuk kedudukan ini.
6. Ulangi percobaan untuk hambatan lain, RX1.
7. Ulangi percobaan untuk RX(1) dan RX(2) dalam keadaan seri.
8. Ulangi percobaan untuk RX(1) dan RX(2) dalam keadaan paralel.
9. Tentukanlah hambatan kawat yang disediakan. Ukurlah diameter serta
panjangnya.

V.

DATA PERCOBAAN

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 26

Modul Fisika Dasar III

Untuk setiap penentuan, tulislah data sbb :
Rxt (Ohm)

VI.

L1 (cm)

L2 (cm)

ANALISA
1.Hitunglah nilai hambatan (Rb) di lihat dari jarak.
2.Carilah panjang kawat
3.Hitunglah penyimpangan (deviasi) hasil pengukuran resistor
4.Hitunglah ketelitian alat ukur dan ralat ukur

M – 4 INTENSITAS MEDAN MAGNET

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 27

Modul Fisika Dasar III

I.

TUJUAN EKSPERIMEN
Untuk menyelidiki medan magnet akibat arus melalui penghantar lurus yang
panjang dengan memakai magnetometer. Efek jarak dari penghantar dan
besar arus akan ditunjukkan.

II.

TEORI EKSPERIMEN
Menurut hukum Ampere, medan magnet akibat arus I melalui kawat
lurus yang tak terhingga panjangnya pada jarak R dari kawat adalah :
B=
dengan :



μo.I
2. .R

(1)

= permeabilitas ruang hampa

 o = 4  x 10

R

……………………………………………………

-7

. T / A.m

–1

= jari – jari penghantar berbentuk lingkaran (m)

Arah B diberi dengan I x R yang mana selalu tegak lurus pada R dan pada I,
seperti ditunjukkan pada gambar 4, sesuai dengan hukum tangan kanan.

Gambar 5. Medan magnet akibat arus linier

Medan magnet dapat diukur dilaboratorium tanpa kesulitan. Suatu
metode menggunakan magnetometer yang pada dasarnya adalah sebuah
kompas dengan batang magnet yang agak pendek, dalam metode ini
petunjuk magnetometer menunjukkan resultan dari dua magnet tegak lurus
Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 28

Modul Fisika Dasar III

satu sama lain. Jika diketahui kuat dari satu medan magnet, maka medan
magnet kedua dapat dihitung. Umumnya komponen horizontal medan magnet
bumi digunakan sebagai komponen yang konstan dan diketahui dari gambar
5 yang ditunjukkan sebagai Bo, sehingga :
B = B0 tg 

…..…………………………………………………..

(2)

Dari pengukuran sudut defleksi, besar B dapat diketahui.

Gambar 6. Cara menentukan B dengan magnetometer

Dalam percobaan, tidak mungkin panjang kawat tak terhingga, perlu
ditentukan sebelumnya efek panjang kawat yang terbatas. Dapat dibuktikan
dengan memakai hukum Biot Savart bahwa jika titik pengamatan P terletak
pada jarak yang sama dari kedua ujung, maka :
B=

o I
cos θ ………………………………………........
2R

(3)

Dengan :  = tg –1 ( 2R/L )
L = panjang kawat

Asal L > R maka pers (3) mendekati pers (1).

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 29

Modul Fisika Dasar III

III.

PERALATAN
1. PSA (kapasitas > 4A)
2. Tahanan geser (kapasitas > 4A)
3. Ammeter
4. Kawat tembaga yang terpasang pada plat kayu
5. Magnetometer
6. Saklar pembalik
7. Balok-balok kayu untuk mengatur tinggi kawat
8. Mistar dan jangka sorong

Plat kayu

Gambar 7. Rangkaian percobaan Intensitas

IV.

PROSEDUR EKSPERIMEN
1. Kawat lurus perlu diletakkan tepat kearah utara – selatan diatas meja
dengan memakai balok kayu sebagai ganjalan. Arah utara dapat dilihat dari
magnetometer.
Perhatikan : Semua bahan magnetik, termasuk pipa air dan meter listrik
harus jauh dari magnetometer ( > ½ meter ) supaya tidak mempengaruhi
hasilnya. Letakkan megnetometer tepat dibawah pertengahan kawat.
2. Susunlah rangkaian seperti gambar 6. Untai termasuk Ammeter dan kabel
penghubung harus dijauhkan dari magnetometer (> ½ meter). Setelah

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 30

Modul Fisika Dasar III

diperiksa oleh Asisten, aturlah arus supaya maksimum (> 3,4 A). Arus
harus konstan selama pengamatan, jika perlu distel dengan tahanan geser.
3. Dalam percobaan ini diamati efek jarak R pada B lebih mudah mengukur
jarak kawat ke bangku X, lalu jarak h (dari bangku kebatang magnet
magnetometer) dapat dikurangi, lihat gambar 6 dimana

: R = X –h.

Ukurlah h, aturlah balok – balok kayu supaya R + 12 cm. Cheking bahwa
penunjukan magnetometer tanpa arus adalah nol. Hindarilah efek peralatan
dengan mengamati skala dari posisi tegak lurus.
4. Catatlah tinggi X, dan penyimpangan jarum magnetometer pada kedua
ujungnya  1,  2, lalu balikkanlah arah arus dengan saklar pembalik dan
amatilah penyimpangan  3,  4. Jika misalnya penunjukan 3500, tulislah 
= 100 , untuk penyimpangan.
5. Ulangi (4) diatas, dengan jarak R semakin kecil ( kurangi 1 – 2 cm ) setiap
pengamatan.
6. Selidikilah efek arus dengan membuat R beberapa cm yang tetap selama
pengukuran selanjutnya. Catatlah  1,  2,  3,  4, untuk beberapa nilai I
hingga arus maksimum.

V.

DATA PERCOBAAN

1. Susunlah hasil pengamatan  - vs – R langsung pada tabel berikut :
I = ……………………………..
X

R=X–h

1

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

A

2

3

4



cotg 

Hal 31

Modul Fisika Dasar III

2. Hasil  - vs – I pada R tetap disusun dalam tabel yang berisi : I,  1,  2,

 3,  4 dan
I

1

tg  . Hitunglah  , nilai pukul rata dari  1,  2,  3,  4.

2

3

4



tg 

Persamaan ( 1 ) grafik  - vs – R karena B – tg  . Tetapi lebih baik dibuat
grafik ctg  - vs – R karena dengan demikian jika ada ralat dalam nilai h (
yang memang sulit untuk di ukur pasti ), akibatnya hanya menggeser titik
data kearah horizontal melalui jarak konstan. Buatlah grafik ctg  - vs – R
( I konstan ) jika tidak mendekati garis lurus carilah sebabnya, tariklah
garis lurus melalui titik – titik data; garis ini tidak diharuskan melalui titik
asal, maka jangan memperhatikan titik asal berhubung dengan ralat dalam
yang disebut diatas.
3. Tentukanlah kemiringan grafik yang diperoleh dengan memperhatikan
persamaan ( 1 ) dan ( 2 ).
B = Bo tg  =

o I
2R

Maka :
cotg  =

2B0
..................................................... (5)
0I

Sehingga kemiringan grafik ctg  - vs – R adalah kemiringan

2B0
R ..........................................
0I

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

(6)

Hal 32

Modul Fisika Dasar III

4. Tentukanlah B0 dari hasil eksperimen. Taksirlah ralat dalam B0, perhatikan
bahwa ralat relatif B0 = r. relatif I + r. relatif kemiringan grafik. Ralat
mutlak dan kemiringan ditentukan dengan membuat garis ralat, lalu
diukur menjadi relatif. Ralat relatif I bergantung pada ketelitian ammeter
yang dapat ditanyakan pada asisten.
5. Efek arus dilihat dari grafik  - vs – I ( R konstan ).

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 33

Modul Fisika Dasar III

M – 5 LENSA DAN SUSUNANYA

I.

TUJUAN EKSPERIMEN
1. Menentukan jarak fokus yang dihasilkan oleh beberapa lensa
2. Menentukan sifat – sifat bayangan yang dihasilkan oleh lensa

II.

TEORI EKSPERIMEN
Aplikasi lensa paling dasar adalah sebagai kaca pembesar. Jika objek OO'
terletak pada jarak S  f dari lensa positif dimana f = jarak fokusnya maka
bayangan maya II' yaitu pada jarak S' > f, dan terjadi pembesaran linear.
Jarak bayangan mata dari si pengamat harus lebih dari suatu jarak tertentu,
yang paling bergantung pada individu, tetapi telah diambil standart 25 cm.
Jarak ini disebut dengan jarak pengelihatan paling jelas, atau " Titik dekat".
Pembesaran maksimum terjadi apabila harga S' = 25 cm. Alam pembahasan
lensa, perlu dibedakan antara pembesaran linear atau lintang, m, dimana :

m

besar bayangan
.................................... (1)
besar obyek

Gambar 8. Pembesaran pada lensa tunggal sebagai kaca pembesar

Akan tetapi dalam banyak aplikasi alat optik, dipakai pembesaran sudut, M.
Misalnya pohon setinggi 5 m pada jarak 25 meter menutupi sudut a = 0,01
rad. Tak mungkin teleskop menghasilkan bayangan lebih dari 5 mm !. Tetapi
Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 34

Modul Fisika Dasar III

seandainya bayangan 1 cm jatuh pada jarak dari mata, sudutnya menjadi a' =
0,004 radian. Sehingga pembesaran sudut sistem ini adalah 4x. rumus dasar
adalah :

pembesaran sudut  M 

sudut yangdibentuk bayangan
................... (2)
sudut yangdibentu obyek

Dalam aplikasinya, pengertian magnetifikasi sudut berbeda antara teropong
dengan mikroskop. Pada teropong sudut benda yang dimaksud adalah sudut
yang sebenarnya, sesuai dengan jarak benda dari teropong dan besar benda,
akan tetapi pada mikroskop, benda itu boleh diamati dari lebih dekat,
sehingga sudut yang dibentuk semakin besar bila semakin dekat. Mengingat
diskusi diatas, jarak terdekat dianggap 25 cm.
Contohnya, jika benda terletak pada titik fokus lensa digambar 1,
bayangannya jatuh pada jarak tak berhingga. Yang penting adalah sudut a
yang diberi dengan :
a  tg 1

 1.00'
f

sedangkan sudut obyek sendiri, dari jarak 25 cm, adalah tg 1

 1.00'
25

Dalam banyak aplikasi lensa, ukuran bayangan / benda jauh lebih kecil dari
f.s dan sebagainya. Sehingga berlakulah pendekatan tg = a = a (radian).
Karena itu pembesaran sudut menjadi :
M

25
................................................... (3)
f

untuk obyek pada titik fokus.

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 35

Modul Fisika Dasar III

TEROPONG BINTANG
Teropong bintang sederhana terdiri dua lensa, satu dengan f besar, yang
disebut objektif dan satu dengan f kecil sebagai lensa mata atau okuler.
Kedua lensa terletak pada jarak diantaranya sama dengan jumlah fo, fe,
dengan

fo = jarak fokus obyektif
fe = jarak fokus lensa mata.

Karena obyek jauh bayangan yang dibentuk lensa obyektif jatuh pada titik
fokus F. lensa mata akan memperbesar bayangan ini. Jika bayangan tersebut
jatuh tepat pada titik fokus, maka bayangan yang dibentuk lensa mata
terdapat pada jarak yang tak terhingga. Benda membentuk sudut α
sedangkan bayangan terakhir membentuk sudut α'. Dari geometri sederhana,
pembesaran sudut total menjadi.
M

fo
............................................................. (4)
fe

Gambar 9. Susunan teropong bintang
Dibelakang lensa mata ditempatkan pada cincin mata yang fungsinya adalah
membatasi bidang pandang, hingga hanya sinar melalui objektif yang akan
dilihat oleh pengamat. Semua sinar melalui objektif akan melalui daerah yang
disebut "tingkap luar" dan sebenarnya tingkap keluar merupakan bayangan
dari obyektif yang dibentuk lensa mata. Karena itu, dengan persamaan lensa
dapat diturunkan posisi tingkap luar, yakni pada jarak d dari lensa mata,
dimana :
Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 36

Modul Fisika Dasar III

1 1
1
 
d fe fe  fo
sehingga :

d

fe ( fe  fo )
................................................ (5)
fo

Jika diameter lensa obyektif adalah a , maka diameter tingkap keluar diberi
dengan :
D

a fe
......................................................... (6)
fo

pada alat optik praktis, D harus lebih kecil dari 6 mm, jika dipakai pada
malam hari, supaya semua sinar dapat memasuki biji mata. Pada siang hari
biji mata lebih kecil lagi, sehingga dapat dibuat lebih kecil. Perhatikan bahwa
pembesaran M dapat ditentukan dengan mengukur a dan D karena pers. (3)
dan (5).
M

a
.......................................................... (7)
D

Perlu dicatat bahwa dalam praktek cincin mata tidak selalu dipakai, dan
diameternya boleh melebihi D.
MIKROSKOP
Mikroskop sederhana dapat dibuat dengan dua lensa, seperti gambar 3.
Jarak lensa kedua fokus biasanya agak kecil. Bayangan yang dibentuk lensa
objektif jatuh pada posisi Y, dengan pembesaran lintang mo, jika pembesar
sudut lensa adalah Mc maka pembesaran sudut total diberi dengan
M = mo . Mc........................................................................................... (8)

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 37

Modul Fisika Dasar III

Gambar 10. Susunan mikroskop sederhana

Pada umumnya mo besar sekali karena obyek diletakkan hampir pada titik
fokus objektif. Pembesaran linear mo diberi dengan :

mo 

x'
...................................................... (9)
fo

dimana X' = jarak dari titik fokus pada lensa objektif hingga dari bayangan
yang sama. Karena pembesaran sudut lensa diberi dengan :

Me 

25
fe

maka pembesaran total menjadi :

M

III.

 25x '
................................................ (10)
f o .f e

PERALATAN
1. Bangku optik.
2. Jepitan lensa
3. Cincin terdiri dari :
a. 1 buah fokus pendek ( 5 cm)
b. 2 buah fokus sedang ( 10 cm)
c. 1 buah fokus panjang ( 30 cm)
4. kertas milimeter

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 38

Modul Fisika Dasar III

5. lampu pijar
6. Power Supply AC/DC
IV.

PROSEDUR PERCOBAAN
A. Penentuan Jarak Fokus
1. Rel presisi dipasang sedemikian rupa
2. Lensa I dipasang pada bangku optik dan diletakkan pada rel presisi
3. Layar dipasang pada bangku optik dan rel presisi pada posisi
dibelakang lensa
4. Amati bayangan objek pada layar (yang paling jelas)
5. Diukur jarak bayangan ke lensa sebagai jarak fokus
6. Diamati sifat bayangan dan diulangi lagi percobaan yang sama untuk
lensa II dan lensa III
B. Percobaan Lensa
1. Lampu pijar dipaang pada bangku optik dan diletakkan pada rel presisi
2. Dihubungkan lampu pijar dengan sumber arus (PSA)
3. Dipasang diafragma objel lensa II dan layar pada bangku optik dan
diletakkan pada rel presisi diafragma dibelakang lampu lensa II
4. Diatur jarak lensa II ke benda sejauh 15 cm
5. Digeser layar sampai mendapatkan bayangan menjadi terbalik dan
jelas

V.

DATA PERCOBAAN
A. Penentuan Jarak Fokus
No

Lensa

Jarak

Jarak Bayangan

Sifat Bayangan

benda
1
2
3
4

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 39

Modul Fisika Dasar III

B. Percobaan Lensa
No

VI.

Lensa

Jarak

Jarak

Tinggi

benda

Bayangan

Bayangan

1

10

2

15

3

20

4

25

5

30

ANALISA DATA
1. Menghitung jarak fokus dari masing – masing lensa

2. Menghitung perbesaran linier
| |

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 40

Modul Fisika Dasar III

M - 6 PERCOBAAN MELDE

I.

TUJUAN
- Menentukan kecepatan rambat gelombang pada suatu medium berbentuk
tali / kawat
- Menyelidiki hubungan antara cepat rambat gelombang dengan tegangan
dan massa persatuan panjang tali.

II.

TEORI EKSPERIMEN
Dalam percobaan ini diselidiki gelombang yang merambat pada tali /
kawat yang digetarkan pada satu ujung dan diberi tegangan oleh beban lewat
katrol diujung lain (pada gambar 2). Sumber getar adalah sebuah
elektromagnet yang diberi arus AC pada frekuensi

f

tertentu, dan tali /

kawat terikat pada besi yang digetarkan oleh elektromagnet. Dengan
demikian gelombang lintang (“transversal”) dengan frekuensi f merambat
dalam tali dari penggetar menuju katrol, dimana tali tidak dapat bergetar lagi
(simpul) sama seperti terikat, gelombang dipantulkan dari ujung itu, sehingga
terjadi interferensi antara gelombang datang dengan gelombang pantul. Pada
umumnya bentuk gelombang yang dihasilkan ruwet dan berubah – ubah.
Akan tetapi pada panjang tali (G ke K) diatur dengan tegangan tali tetap, atau
beban diatur dengan panjang tali tetap, dapat terjadi gelombang stasioner
akibat interferensi tersebut. Kecepatan gelombang lintang dalam tali diberi
dengan :

v=

dimana

F



……………………………………………………. (1)

F

= tegangan yang dikerjakan pada tali.



= massa tali persatuan panjang ( kg / m ).

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 41

Modul Fisika Dasar III

Dalam metode ini panjang gelombang dapat ditentukan dari pola simpul
gelombang stasioner. Jika frekwensi pengantar diketahui, v dapat dihitung
dan hasilnya dibandingkan dengan persamaan ( 1 ).
Keterangan untuk gbr.G-1.1. di mana :
G = Sumber getar

P = Perut

S = Simpul

K = Katrol

B = Beban

E = PSA – AC

PENGGETAR

SIMPUL

KUMPARAN

KATROL
BEBAN
Gambar 11. Peralatan Melde dengan gelombang Stasioner

III.

PERALATAN
1. Sumber getar elektromagnet
2. Tali / kawat atau benang
3. Katrol, Stroboskop (jika ada)
4. Beberapa anak timbangan
5. Mikrometer skrup, mistar

IV.

PROSEDUR EKSPERIMEN
1. Susunlah alat seperti gambar diatas, yaitu dengan menggantungkan
beban kecil pada ujung tali yang melalui katrol K sehingga tali cukup
tegang. Periksalah bahwa katrol dapat berputar dengan beban. Dengan

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 42

Modul Fisika Dasar III

menghidupkan sumber ( AC ) penggetar bergetar sehingga terjadi
gelombang dalam tali.
2. Ubahlah panjang tali dengan menggeser alat penggetar perlahan – lahan
hingga mendapat gelombang stasioner yang baik. Sebaiknya paling
sedikit diperoleh 3 perut. Catatlah beban M dan posisi simpul S1 , S2 , …
terukur dari simpul S1 pada katrol.
3. Tambahkanlah beban menjadi kira – kira 2 kali lipat beban pertama.
Ulangi cara diatas (karena  semakin besar, barangkali tidak mendapat 3
perut lagi).
4. Tambahkanlah beban menjadi 4 x , 6 x, 10 x, 16 x masa pertama.
Ulangilah penentuan posisi simpul untuk setiap massa.
5. Tentukanlah masa tali persatuan panjang dengan jalan mengambil tali
yang identik jenisnya dengan tali yang dipakai. Ukurlah panjang tali dan
timbanglah massanya.

V.

DATA PERCOBAAN
Jenis kawat / tali …………….. ;
Massa tali = ............. kg
Panjang tali = ............m
Massa persatuan panjang  = …………… kgm –1
Frekuensi strip besi = ............ Hz

Massa Beban
(kg)

F = m.g

 (m)

0,03
0,04
.
.
dst

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 43

Modul Fisika Dasar III

VI.

ANALISA
1. Hitunglah cepat rambat gelombang sinusoidal : V = λ. f
2. Hitunglah cepat rambat dengan hukum melde :
V2 = f / μ
3. Hitung % deviasi dan % ketepatannya

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 44

Modul Fisika Dasar III

M - 7 RANGKAIAN RL DAN RC

I.

TUJUAN
1. Menentukan induktansi dan resistansi kumparan induktif
2. Menentukan kapasitas dari kapasitor

II

TEORI
A. Reaktansi Induktif
Sebuah kumparan yang dialiri arus bolak – balik (AC) akan mempunyai
reaktansi induktif yang sebanding dengan frekuensi arus bolak – balik tersebut.
Induktansi dinyatakan dengan :
XL = 2πfL .........................................................(1)
dengan :
f = frekuensi (Hz)
L = Induktansi kumparan (Henry)
Tiap – tiap gulungan yang dialiri arus AC, akan membangkitkan
potensial dan aliran induksi diri yang menentang aliran pokok. Besarnya aliran
induksi diri (koefisien induksi diri) tergantung ukuran – ukuran gulungan
tersebut.
Penambahan inti besi pada kumparan tersebut menyebabkan induksi
diri tidak tetap. Satuan dari reaktansi induktif adalah ohm (Ω), jadi sesuai
dengan satuan tahanan.

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 45

Modul Fisika Dasar III

R1

L(R)

V1

V2

V3

Gambar 1. Rangkaian RL

Gambar 2. Vektor Tegangan RL

Dari gambar 2, bila I adalah arus pada rangkaian V1, maka:
R1 . I = AB

.......................................(2)

Bila R adalah tahanan dari kumparan yang belum diketehui induktansinya,
maka:
R . I = BD

.......................................(3)

Dari persamaan (2) dan (3) maka:
.......................................(4)
CD menunjukkan perbedaan tegangan yang diakibatkan oleh reaktansi XL dari
kumparan
CD = XL . I = 2 π f L I
.

.......................................(5)

.................................................(6)

B. Reaktansi Kapasitif
Sebuah kapasitor yang dialiri arus AC, sama sekali jauh berbeda
keadaannya jika dialiri arus DC. Kapasitor yang dialiri arus AC mempunyai
reaktansi yang berbanding terbalik dengan frekuensi arus AC.
Kapasitansi kapasitor adalah :
Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 46

Modul Fisika Dasar III

XC = 1 / ω.C
= 1 / 2πf.C

......................................(7)

dengan C = kapasitas kapasitor (Farad)
Reaktansi kapasitif tidak mempunyai harga yang tetap, harganya akan
berubah – ubah frekuensi dari tegangan AC berubah.

Gambar 3. Rangkaian RC

Gambar 4. Vektor Tegangan RC

Bila I adalah arus pada rangkaian maka:
V = R . I = LM .................................................(8)
Pada keadaan inphase perbedaan tegangan antara Kondensator C adalah
r . I = MO ...........................................................(9)
Dari persamaan (8) dan (9) di atas:
.R

...............................................(10)
Faktor hilang:

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 47

Modul Fisika Dasar III

Secara praktis setiap kondensator akan memancarkan sedikit daya listrik, bila
arus bolak – balik melaluinya. Hal ini dapat ditunjukkan dengan jelas bila kita
hubungkan suatu tahanan kecil dengan kondensator tersebut secara seri.

(

)

√

.............(11)

Faktor hilang dinyatakan sebagai perbandingan antara tahanan dan
impedansinya, pada gambar 4 :

√

(

)

Jika faktor hilang tidak terlalu jelek, maka F dapat dianggap

Perhatikan bahwa F bertambah besar dengan frekuensi pada percobaan diatas.

Faktor Hilang(F)

...............................................(12)

III. PERALATAN
1. Sumber tegangan AC (Power Supply)
2. Multimeter
3. Komponen elektronika :
a. Resistor
b. Kapasitor
c. Induktor
4. Kabel penghubung
5. Penjepit buaya

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 48

Modul Fisika Dasar III

IV. PROSEDUR
A. Reaktansi Induktif
1. Susunlah rangkaian seperti pada gambar 1.
2. Sebelum diperiksa asisten, saklar tetap dibuka dan belum
dihubungkan dengan sumber arus.
3. Setelah saklar ditutp, catatlah tegangan

resistor (V1), tegangan

induktor (V2) dan tegangan total (V3). Ulangi prosedur ini sebanyak
3x.
4. Gantilah R dan L dengan harga yang berbeda

B. Reaktansi Kapasitif
1. Susunlah rangkaian seperti gambar 3.
2. Setelah saklar ditutp, catatlah tegangan resistor (V1),

tegangan

induktor (V2) dan tegangan total (V3). Ulangi prosedur ini sebanyak
3x.
3. Dengan prosedur yang sama dengan diatas, lakukanlah untuk nilai R
dan C yang berbeda.

V.

DATA

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 49

Modul Fisika Dasar III

R = ............. Ohm
C = ............. Farad
L = ............. Henry
a. Rangkaiala RL
No

V1 (R)

V2(L)

V3 (RL)

V2(C)

V3 (RC)

1
2
3

b. Rangkaian RC
No

V1 (R)

1
2
3

VI. ANALISA DATA
1. Menentukan Vx dan Vy serta rasionya untuk masing – masing rangkaian
(tanyakan kepada asisten)
2. Menghitung reaktansi induktif dari pers. (6) dan reaktansi kapasitif dari
pers. (10).
3. Menghitung % deviasi dan % ralat dari reaktansi induktif dan kapasitif
M – 8 SPEKTROMETER PRISMA
I.

TUJUAN

Laboratorium Fisika FSAINTEK UIN - SU

Hal 50

Modul Fisika Dasar III

1. Mengungkapkan dasar kerja spektrometer dan mengatur komponen –
kompon