Bab 7 Hambatan Listrik.docx

BAB VII HAMBATAN LISTRIK 7.1. Tujuan 1. Memahami hubungan antara tegangan dan arus listrik dalam penghantar dengan hambatan yang berbeda. 2. Menentukan hambatan suatu penghantar menggunakan voltmeter dan ammeter. 3. Mengidentifikasi hubungan jenis rangkaian dengan tegangan atau arus yang mengalir.

7.2. Teori dasar Arus listrik merupakan aliran elektron-elektron dari atom ke atom yang terjadi pada sebuah penghantar dengan kecepatan dalam waktu tertentu. penyebab timbulnya arus listrik tersebut dikarenakan adanya beda potensial pada kedua ujung penghantar yang terjadi karena mendapatkan suatu tenaga untuk mendorong elektron-elektron tersebut berpindahpindah tempat. Umumnya gerakan aliran elektron ini akan menuju tempat yang lebuh lemah tekanannya. Sedangkan besar kecilnya arus listrik yang terjadi bergantung pada pembangkit listrik yang mengeluarkan tenaga tersebut. Tegangan dan arus listrik merupakan 2 buah besaran listrik yang masing masing di lambangkan dengan V dan I. Satuan tegangan listrik adalah volt. Sedangkan satuan arus listrik adalah ampere. Tegangan listrik merupakan beda 2 potensial terminal listrik. Arus listrik dapat dibedakan menjadi 2 yaitu arus bolak balik (alternating current) adalah arus listrik yang mengalir dengan polaritas yang berubah dan dimana masing-masing terminal polaritasnya bergantian. Umumnya arus AC ini digunakan dalam kehidupan sehari hari seperti alatalat elektronik yang dipakai di rumah. Arus ini dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik yang bernama generator yng ada pada pembangkit listrik.

100

HAMBATAN LISTRIK

KELOMPOK 3

Lalu ada arus listrik searah (direct current) yaitu arus listrik yang mengalir dengan arah yang konstan dengan masing-masing terminal selalu tetap pada polaritasnya.arus ini dapat dihasilkan dengan cara merubah arus AC menjadi DC menggunakan power supply. Selain arus ada tegangan, tegangan adalah suatu tekanan yang menyebabkan terjadinya arus listrik pada sebuah penghantar. Biasanya tegangan tergantung pada ujung-ujung penghantar tersebut dihubungkan dengan baterai dan generator. Ada pula hambatan yaitu penahan atau pelawanan yang diterima oleh elektron-elektron yang mengalir pada sebuah penghantar oleh molekul-molekul yang ada didalamnya. setiap penghantar memberikan penahan aliran arus listrik. Sebuah benda bermuatan positif jika benda tersebut kehilangan elektron dan bermuatan negatif jika benda tersebut kelebihan elektron. Dalam keadaan berbeda muatan inilah munculnya tenaga potensial yang berada di antara benda-benda itu. Karena itu bila sepotong kawat penghantar dihubungkan diantara kedua benda yang berbeda muatan menyebabkan terjadinya perpindahan energi diantara benda-benda itu. Peralihan energi ini berlangsung terus selama ada beda tegangan. Terjadinya mempunyai tenaga potensial untuk menggerakkan suatu muatan lain dengan cara menarik atau menolak. Daya listrik adalah energi yang dibawa oleh elektron yang bergerak tiap satuan waktu. Karena ada arus yang mengalir dalam rangkaian maka akan ada konversi energi listrik menjadi energi bentuk lain. Daya listrik dapat didefinisikan sebaga ukuran pada saat energi listrik dikonversi dan merupakan kuantitas yang penting dalam rangkaianrangkaian praktis. Daya merupukan ukuran ukuran disipasi energi dalam sebuah alat. Karena tegangan dan arus dapat berubah sesuai fungsi dari waktu, kita segera memperkirakan bahwa nilai sesaat dan nilai rata-rat dapat digunakan untuk menggambarkan disipasi. Konsumsi daya dalam arus AC lebih rumit karena arusnya berubah secara kontiniu dalam amplitudo, dan dapat keluar atau masuk fase.

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR T.A. 2018/2019

101

HAMBATAN LISTRIK

Adakalanya

KELOMPOK 3

komponen

reaktif

tidak

mendisipasi

energi,

tetapi

melepaskannya ke sumber daya dalam satu selang siklus tegangan sebanyak energi yang diserap sebelumnya. Hasil yang terjaring adalah energi total yang terdisipasi pada suatu rangkaian AC yang mengandung komponen resistif, dan sama sekali tidak mengandung komponen reaktif. Ukuran dasar dari daya listrik adalah Watt. Rumus untuk mencari daya: P=V×l Dimana: P = Daya/energi listrik (watt) V = tegangan/beda potensil (volt) I = Arus (ampere) Rumus untuk mencari kuat arus: I=

Q t

atau Q = I x t

Dimana: I = kuat arus (A) Q = banyaknya muatan listrik t = waktu (s)

Rumus mencari tegangan : V= I x R Dimana: V = tegangan (volt) I = arus (ampere) R = hambatan (ohm).

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR T.A. 2018/2019

102

HAMBATAN LISTRIK

KELOMPOK 3

7.3. Metodologi praktikum

7.3.1. Skema proses Siapkan alat dan bahan terlebih dahulu

Rangkai resistor

Atur kuat arus

Atur tegangan

Catat hasil praktikum

analisis

kesimpulan

Gambar 7.1 Skema Proses Hambatan Listrik

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR T.A. 2018/2019

103

HAMBATAN LISTRIK

KELOMPOK 3

7.3.2. Penjelasan skema proses Percobaan 1 pada resistor 100 1. Alat dan bahan disiapkan. 2. Rangkailah resistor dan catu daya menjadi rangkaian. 3. Atur multimeter yang telah dihubungkan dengan batas ukur 10A DC. 4. Naikkan resistor volt menjadi 20A DC. 5. Pilih tegangan pada catu daya menjadi 2V. 6. Nyalakan catudaya kemudian tutup saklar dan bacalah tegangan dan arus yang mengalir melalui resistor. 7. Catat hasil pengukuran.

7.4. Alat dan bahan

7.4.1. Alat 1. Catu daya

:1 buah

2. Saklar SPST

:1 buah

3. Kabel

:1 buah

4. Multimeter digital

:1 buah

5. Voltmeter

:1 buah

7.4.1. Bahan 1. Resistor 50, 5W

:1 buah

2. Resistor 100, 5W

:1 buah

7.5. Pengumpulan dan pengolahan data 7.5.1. Pengumpulan data Tabel 7.1 percobaan I 50 ohm NO V(volt)

I (ampere)

V I

1

0

0,015

0

2

3

0,075

40

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR T.A. 2018/2019

104

HAMBATAN LISTRIK

KELOMPOK 3

NO V(volt)

I (ampere)

V I

3

6

0,13

46,16

4

9

0,185

48,64

5

12

0,240

50

Tabel 7.2 percobaan II 100 ohm NO

V(volt)

I (ampere)

V I

1

0

0,01

0

2

3

0,04

75

3

6

0,07

85,71

4

9

0,1

90

5

12

0,125

96

7.5.2.

Pengolahan Data

Percobaan 1 50ohm 1. 0 volt I= v I

V

=

R

=

0,6 x 0,25 = 0,015A 10

0 0,015

=0

2. 3 volt I= v I

v R

=

=

3

x 0,25 = 0,075A

10 3

0,075

= 40

3. 6 volt I=

v R

=

5,2 10

x 0,25 = 0,13A

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR T.A. 2018/2019

105

HAMBATAN LISTRIK

v I

KELOMPOK 3

6

=

0,13

= 46,15

4. 9 volt I= v I

v

=

R

7,4 10

x 0,25 = 0,185A

9

=

0,0185

= 48,64

5. 12 volt I= v I

v

=

R

0,6 10

x 0,25 = 0,015A

0

=

0,015

=0

0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0

2

4

6

8

10

12

14

Gambar 7.2 Grafik Percobaan 1

Percobaan 2 100ohm 1. 0 volt I= v I

v R

=

=

0,4 10

0 0,01

x 0,25 = 0,01A

=0

2. 3 volt I=

v R

=

1,6 10

x 0,25 = 0,04A

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR T.A. 2018/2019

106

HAMBATAN LISTRIK

v I

=

KELOMPOK 3

3 0,04

= 75

3. 6 volt I= v I

v R

=

=

2,8 10

6 0,07

x 0,25 = 0,07A

= 85,71

4. 9 volt I= v I

v R

=

4

= 10x 0,25 = 0,1A 9

= 90

0,1

5. 12 volt I= v I

v R

=

5

= 10x 0,25 = 0,125A 12 0,125

= 96

I 0.15 0.1 0.05 0 0

2

4

6

8

10

12

14

Gambar 7.3 Grafik Percobaan 2

7.6. Analisa dan pembahasan Dari praktikum yang telah kami lakukan ada dua percobaan, yang tabel pertama ini ada lima kali percobaan hali ini untuk mengetahui berapa kuat arus saat di aliri tegangan berbeda mulai 0v,3v,6v,9v,12v.

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR T.A. 2018/2019

107

HAMBATAN LISTRIK

KELOMPOK 3

Setelah kita mendapat kuat arus dapat dilihat bahwa setiap tegangan semakin besar maka kuat arusnya pun semakin besar. Untuk grafik percobaan kami mendapatkan hasil garis yang miring keatas. Sesuai dengan perhitungan yang telah kami lakukan bahwa semakin besar tegangan yang mengalir maka semakin besar pula kuat arusnya dengan hambatannya 50ohm. Percobaan kedua sama, setiap tegangan semalam besar maka kuat arusnyapun semakin besar. Namun pada tabel percobaan pertama dan kedua terdapat perbedaan yaitu tabel pertama yang resistornya 50 hasil kuat arusnya lebih besar daripada yang resistornya 100.

7.7. Kesimpulan 1. Semakin besar hambatannya semakin kecil kuat arus yang dapat. 2. Dapat membaca voltmeter. 3. Dalam praktikum ini kita menggunakan rangkaian seri dan kuat arusnya besar

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR T.A. 2018/2019

108