LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR I “ARUS LISTRIK DAN SUSUNAN HAMBATAN DALAM RANGKAIAN”

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIKA DASAR I

“ARUS LISTRIK DAN SUSUNAN HAMBATAN DALAM RANGKAIAN”

DISUSUN OLEH :

KELOMPOK                         : 6

ANGGOTA                :

1.      SONI AFRIANSYAH                       (RSA1C115003)

2.      VINI GENTARI FEBRIANI                        (RSA1C115013)

3.      NURLIANA                                      (RSA1C115017)

4.      SILMI AULIA WARDAH               (RSA1C115023)

5.      WAHYU HIDAYANI                      (RSA1C115027)

DOSEN PENGAMPU :

1.      WAWAN KURNIAWAN,S.Si,M.Cs

2.      AHMAD SYARKOWI,M.Pd

ASISTEN DOSEN :

1.      ISMAWAN PRASETYA DEVI       (RSA1C313009)

2.      TRI INSAN MUSTAQIIM               (A1C314004)

3.      SARI MALINDA                              (A1C314033)

LABORATORIUM FISIKA DASAR

PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JAMBI

2015/2016

Judul              :  Arus Listrik Dan Susunan Hambatan Dalam Rangkaian

Hari/Tanggal :  Senin/30 November 2015

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Ilmu fisika sangat berpengaruh terhadap kehidupan manusia di dunia ini . Hal itu dibuktikan dengan maraknya tekhnologi yang memudahkan kehidupan manusia yang berdasarkan konsep ilmu fisika . Salah satu ilmu fisika yang berpengaruh terhadap kehidupan manusia adalah listrik . Listrik umumnya telah menjadi jantung kehidupan manusia . Dikarenakan sebagian besar pekerjaan manusia bergantung padanya . Contohnya lampu listrik yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari .

Listrik memiliki meliputi komponen dan cara kerja listrik tersebut .Dengan  memahami konsep listrik maka seseorang dapat  menguasai dasar ilmu dalam bidang tekhnologi salah satunya elektronika . Konsep-konsep tentang listrik misalnya hokum Ohm yang menyatakan bahwa arus listrik yang mengalir pada rangkaian berbanding lurus dengan beda potensial antara ujung penghantar . Dengan demikian dalam listrik mengandung arus listrik yang mengalir beda potensial dan hambatan . Dalam menentukan ketiga komponen tersebut umumnya dilakukan sebuah percobaan menggunakan multitester (Afdan.2011:19) .

Percobaan umumya dilakukan di laboratorim atau lebih dikenal dengan praktikum . Praktikum tentang listrik misalnya Arus Listrik Dan Susunan Hambatan Dalam Rangkaian dilakukan percobaan secara sederhana akan tetapi menurut Omang Wirajasmita (1989:156) praktikum sederhana salah satunya menentukan arus listrik melalui percobaan menggunakan multitester memang terlihat gampang untuk dilakukan . Akan tetapi tetap mengutamakan ketelitian . Hal ini dikarenakan tidak mengerti dan salah menggunakan alat maupun tata cara praktikum dapat menyebabkan kegagalan dalam percobaan yang berujung pada ketidakpastian data . Belum lagi jika multitester haru sering-sering dikalibrasi agar memiliki data yang tepat .

I.2. Tujuan

Tujuan praktikum ini yaitu sebagai berikut :

a.       Dapat menggunakan multitester untuk mengukur kuat arus, beda potensial dan tahanan penghantar

b.      Menentukan hubungan kuat arus(I), beda potensial(V) dan tahanan (R) melalui percobaan

c.       Menghitung hambatan pengganti susunan seri(Rs) dan hambatan pengganti susunan parallel (Rp) melalui percobaan

d.      Menjelaskan prinsip hokum kirchoff

BAB II

LANDASAN TEORI

Cara sederhana menghitung resistor adalah parallel sehingga arus dari sumber terbagi menjadi cabang-cabang yang terpisah pengkabelan pada rumah-rumah dasn gedung diatur sehingga semua peralatan listrik pada bangunan tersebut tersusun paralel . Dengan pengkabelan paralel, jika anda memutuskan hubungan dengan satu alat, arus yang lainnya tidak akan terganggu . Tetapi pada rangkaian seri, jika satu alat dilepaskan, maka arus ke lainnya terhenti . Ketika resistor-resistor terhubung paralel , masing-masing mengalami tegangan yang sama . Setelah itu juga memberikan jalur tambahan bagi arus . Dengan demikian hambatan total lebih kecil . (Giancoli.2001:96)

Multitester merupakan alat ukur listrik yang dapat berfungsi sebagai amperemeter, voltmeter dan kapasitansimeter . Dalam penggunaannya tergantung pada penunjukkan Aswitch selector . Hal yang perlu diperhatikan dalam pengukuran adalah hubungan antara alat ukur dan besaran apa yang diukur . Bila kutub-kutub suatu element atau baterai (E) kita tutup dengan tahanan luar (R) maka elemen akan menghasilkan arus listrik (I) . Menurut hokum Ohm :

V= IR

Bila ada 3 buah hambatan R₁,R₂, dan R₃dihubungkan secara seri, maka ;

R_s=R₁+R₂+ R₃

Dan jika dihubungkan secara paralel maka ;

(Tim Fisika Dasar.2013:46)

Kemampuan suatu penghantar menahan arus listrik disebut hambatan listrik yang dinyatakan dengan satuan Ohm, besarnya hambatan pengganti pada susunan hambatan seri adalah jumlah nilai hambatan-hambatan itu, sebaliknya pada susunan hambatan paralel adalah jumlah kebalikan hambatan  seri , pada hambatan paralel , kuat arus listrik pada tiap hambatan sebanding dengan nilai hambatan itu masing-masing (Budi Suryatim.1998:72)

Hokum Kirchoff digunakan untuk menganalisis suatu rangkaian yang kompleks . Hukum Kirchoff pertama disebut hukum loop . Hukum Kirchoff pertama berbunyi “Jumlah aljabar arus yang masuk ke dalam suatu titik cabang suatu rangkaian adalah nol” . Jika hukum ini diterapkan pada titik cabang sedangkan bunyi hokum kirchoff kedua yaitu “Pada setiap rangkaian tertutup, jumlah aljabar dari beda potensialnya harus sama dengan nol” . (Anonim.2010:1)

Hambatan ekuivalen dari sembarang banyaknya ekuivalen seri sama dengan jumlah hambatan-hambatan untuk banyaknya sembarang resistor paralel, kebalikan hambatan ekuivalen sama dengan jumlah kebalikan-kebalikan dari hambatan-hambatan individunya . Hambatan ekuivalen itu selalu lebih kecil daripada hambatan individu . (Anonim.2009:1)

Rangkaian listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik dimana semua input komponen berasal dari sumber yang sama . Semua komponen satu sama lain tersusun paralel . Hal inilah yang menyebabkan susunan satu sama lain tersusun dalam rangkaian listrik menghabiskan biaya yang lebih banyak (kabel penghubung diperlukan lebih banyak) . Selain kelemahan tersebut, susunan paralel memiliki kelebihan tertentu dibandingkan susunan seri . Adapun kelebihannya adalah jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka kkomponen yang lain tetap berfungsi sebagaimana mestinya . (Giancoli.2001:96-97)

BAB III

METODE PERCOBAAN

III.1. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini yaitu sebagai berikut :

1.      3 macam hambatan yang berbeda

2.      Multitester

3.      Power supply / baterai 1,5 Volt

4.      Kabel secukupnya

III.2. Prosedur Kerja

Prosedur kerja dalam percobaan kali ini yaitu sebagai berikut :

A.    Menentukan nilai I

a.       Menyusun rangkaian seperti gambar I

b.      Mencatat nilai Rdan V yang terbaca oleh alat pada tabel

c.       Menentukan harga I

d.      Mengulangi kegiatan a sampai c sebanyak 3 kali

e.       Mengulangi langkah a, b dan c untuk R₂ dan  R₃

B.     Menentukan nilai I total dari 3 buah hambatan yang dirangkai seri

a.       Menyusun rangkaian seperti gambar II

b.      Mencatat nilai R dan V yang terbaca oleh alat pada tabel

c.       Menentukan harga I total

d.      Mengulangi kegiatan a sampai c sebanyak 3 kali

C.     Menentukan nilai I total dari 3 buah hambatan yang dirangkai paralel

a.       Menyusun rangkaian seperti gambar III

b.      Mencatat nilai R dan V yang terbaca oleh alat pada tabel

c.       Menentukan harga I total

d.      Mengulangi kegiatan a sampai dengan c sebanyak 3 kali

III.3. Gambar

III.4. Skema Percobaan

A.    Menentukan nilai I

B.     Menentukan nilai I total dari 3 buah hambatan yang dirangkai seri

C.     Menentukan nilai I total dari 3 buah hambatan yang dirangkai parallel

III.5. Analisis Data

Adapun analisis data yang digunakan dalam percobaan kali ini yaitu sebagai berikut :

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1. Hasil Percobaan

A.    Menentukan nilai I

B.     Menentukan nilai I total dari 3 buah hambatan yang dirangkai seri

C.     Menentukan nilai I total dari 3 buah hambatan yang dirangkai paralel

IV.2. Pembahasan

Pengukuran untuk menentukan arus listrik dan susunan hambatan dalam rangkaina dilakukan sebanyak 3 kali. Akan tetapi sebelum melakukan percobaan, kami melakukan kalibrasi terhadap alat yang akan kami gunakan yaitu multitester . Cara mengkalibrasi yaitu dengan menghubungkan kutub positif dengan kutub negative, lalu dilihat jarum penunjuk di multitester . Jika menunjukkan angka nol maka multitester sudah terkalibrasi . Apabila belum , maka dapat dikalibrasi dengan memutar putaran disisi kiri multitester . Setelah alat terkalibrasi maka percobaan baru dapat dilakukan .

Pada pengukuran pertama dilakukan sebanyak 3 kali dengan merubah-rubah nilai hambatan sebesar 50Ω, 100Ω dan 200Ω . Pada hambatan 50Ω , kami merangkai 2 resistor yang bernilai 100 Ω secara paralel kemudian didapat nilai I rata-rata 0,0301A , rata-rata ketidakpastian nilai I 0,0007A , ketidakpastian mutlak 0,0232 dan ketidakpastian relative 2,33% serta nilai I sama dengan │0.0302±0,0007│A . Pada hambatan  50Ω, kami menggunakan resistor yang bernilai 100Ω kemudian didapat nilai I rata-rata 0,0154A , rata-rata ketidakpastian nilai I 0,0003A, ketidakpastian mutlak 0,0194, ketidakpastian relative 1,94%, nilai I sama dengan │0,0154±0,0003│A . Pada hambatan 200Ωkami menggunakan 2 resistor yang bernilai 100Ω dirangkai secara seri kemudian didapat nilai I rata-ratanya 0,0076A , ketidakpastian relative 2,63% ketidakpastian mutlak 0,0263, rata-rata ketidakpastian nilai I 0,0002A serta nilai I sama dengan │0,0076±0,0002│A .

Pada pengukuran kedua dilakukan sebanyak 3 kali yaitu mengukur I total dengan hambatan yang dirangkai seri . Adapun hambatan itu sebanyak 3 buah yang dirangkai seri sehingga mendapatkan nilai hambatan 300Ω karena masing-masing hambatan bernilai 100Ω didapat nilai I rata-rata 0,0051A, rata-rata ketidakpastian nilai I 0,0001A, ketidakpastian mutlak 0,0196, ketidakpastian relative 1,96% serta nilai I sama dengan │0,0051±0,0001│A .

Pada pengukuran ketiga dilakukan sebanyak 3 kali yaitu mengukur I total dengan hambatan yang dirangkai paralel sehingga mendapatkan nilai hambatan 33,3Ω karena paralel tersebut . Adapun hambatan itu sebanyakl 3 buah yang dirangkai paralel yang masing-masing bernilai 100Ω sehingga didapatkan hasil nilai 33,3Ω didapat nilai I rata-rata 0,0434A, rata-rata ketidakpastian nilai I 0,0009A, ketidakpastian mutlak 0,0207, ketidakpastian relative 2,07% serta nilai I sama dengan │0,0434±0,0009│A .

Ketiga pengukuran diatas menggunakan hambatan yang sama yaitu 100Ω, dikarenakan pada resistor tersebut terdapat  warna coklat hitam coklat dan emas . Yang jika ditaksir bernilai 100Ω±5% . Ketiga pengukuran diatas mendapatkan hasil yang valid, walaupun sebenarnya ada nilai beda potensial yang diatas 1,5 Volt itu dikarenakan pembacaan skala multitester atau kesalahan pada alat praktikum kami . Padahal kami telah sering melakukan kalibrasi pada multitester tersebut . Menurut Wiradsangnam Nita (2000:156) ketidakpastian mutlak maupun relative dapat menjadi acuan validasi data .Adapun dalam pengukuran sering didapatkan nilai-nilai ketidakpastian mutlak maupun relative yang beragam . Sehingga dapat dikelompokkan nilai-nilai ketidakpastian mutlak/relative sebagai berikut :

a.       Ketidakpastian mutlakyang bernilai antara 0,08-0,5 akan memiliki data yang tingkat validasi/akuratnya rendah

b.      Ketidakpastian relative yang bernilai antara 4-8% akan memiliki data dengan tingkat validasi sedang

c.       Ketidakpastian mutlak yang bernilai 0,001-0,04 akan memiliki data dengan tingkat validasi yang tinggi

Dengan begitu maka tingkat akurasi data pada ketiga pengukuran diatas sangat tinggi .

BAB V

PENUTUP

V.1. Kesimpulan

      Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut :

1.      Multitester adalah alat yang berfungsi sebagai mengukur beda potensial, arus listrik, dan tahanan/hambatan penghantar . Untuk menggunakannya, multitester dihubungkan ke power supply/baterai melalui kabel dan resistor, lalu kuat arus, tenganan dan hambatan dapat ditentukan/dicari

2.      Hubungan antara beda potensial, kuat arus dan hambatan yaitu beda potensial adalah hasil kali antara kuat arus dan hambatan atau V = I.R . Semakin besar kuat arus dan hambatan maka akan besar pula beda potensialnya

3.      Menghitung hambatan pengganti susunan seri yaitu

R_s = R₁ + R_{2 +}R₃ +…+ R_n

Menghitung hambatan pengganti susunan paralel yaitu

4.      Hukum Kirchoff  I

“Jumlah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan”

ΣI_{masuk =} ΣI_keluar

Hukum Kirchoff  II

“Dalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik(E) dan jumlah penurunan tegangan (I.R) sama dengan nol”

ΣE = ΣIR

V.2. Saran

Agar praktikan lain lebih terampil dalam praktikum serta memperbanyak literature yang diperlukan .

Daftar Pustaka

Anonym.2010.Hukum Kirchoff.Tersedia:http://belajarfisikablogspot.com/2010/10/Hukum Kirchoff.[Diakses tanggal 03 Desember 2015]

Anonym.2009.Paralel dan Seri.Tersedia:www.fisikamuda.com[Diakses tanggal 02 Desember 2015]

Afdan.2011.HambatanListrik.Tersedia:http://pustakafisika.wordpress.com/2011/09/26/rangkaian hambatan listrik[Diakses tanggal 02 Desember 2015]

Giancoli.2001.Fisika.Jakarta:Erlangga

Suryatim,Budi.1998.Fisika untuk Sains dan Tekhnik.Jakarta:Erlangga

Tim Penyusun.2013.PanduanPraktikum Fisika Dasar I.Jambi:Universitas Jambi

Wirasasmita Omang.1989.Pengantar Laboratorium Fisika.Jakarta:Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan

LAMPIRAN

Share this post