Laporan hukumohm selesai

Tegangan (volt)


Arus (I)



MODUL I
HUKUM OHM

Senin, 16, November 2015
Pukul 09 00 – 10 30
Asisten : Sarjani (110150016)

I. TUJUAN
setelah melakukan percobaan hukum ohm, mahasiswa di harapkan mampu :
Mengukur tegangan listrik.
Mengukur arus listrik.
Mengumpulkan data hasil dari pengukuran kuat arus tetap dan hambatan tetap.
Membuat grafik hasil pengukuran kuat arus tetap dan hambatan tetap.
Menganalisa hasil pengukuran kuat arus tetap dengan hambatan dan tegangan berbeda.
Menganalisa hasil pengukuran hambatan dengan arus listrik dan tegangan listrik yang berbeda.

II. ALAT DAN BAHAN
Adapun Alat dan Bahannya sebagai berikut :
Catu Daya
Volt Meter
Ampermeter
Resitor = 470 , 100
Lampu (led)
Kabel Penghubung
Papan pcb
Resistor variabel = 20 k , 10 k
III. TEORI DASAR OHM
Pengertian Hukum Ohm
Hukum ohm dicetuskan oleh George Simon Ohm, seorang fisikawan dari Jerman pada tahun 1825 dan dipublikasikan pada sebuah paper yang berjudul The Galvanic Circuit Investigated Mathematically pada tahun 1827.
Hukum ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan kepadanya atau juga menyatakan bahwa besar arus yang mengalir pada suatu konduktor pada suhu tetap sebanding dengan beda potensial antara kedua ujung-ujung konduktor.
Sebuah benda penghantar dikatakan memahami hukum ohm apabila nilai resistansinya tidak tergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial yang dikenakan kepadanya. Walaupun pernyataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar, namun istilah "Hukum" tetap digunakan dengan alasan sejarah.
Secara matematis hukum ohm dituliskan dengan persamaan :
Dimana : V = I . R
I adalah arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar dalam satuan Ampere.
V adalah tegangan listrik yang terdapat pada kedua ujung penghantar dalam satuan volt.
R adalah nilai hambatan listrik (resistansi) yang terdapat pada suatu penghantar dalam satuan ohm.


Hal yang perlu diingat dalam perhitungan rumus Hukum Ohm, satuan unit yang dipakai adalah Volt, Ampere dan Ohm. Jika kita menggunakan unit lainnya seperti milivolt, kilovolt, miliampere, megaohm ataupun kiloohm, maka kita perlu melakukan konversi ke unit Volt, Ampere dan Ohm terlebih dahulu untuk mempermudahkan perhitungan dan juga untuk mendapatkan hasil yang benar.
Bunyi hukum Ohm hampir setiap buku berbeda beda, tetapi secara garis besar semuanya hampir sama, dari hasil semedi sambil membaca buku fisika penulis dapat merangkum ada 2 bunyi hukum Ohm yaitu :
Besarnya arus listrik yang mengalir sebanding dengan besarnya beda potensial (Tegangan).
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.

Trik Menggunakan Rumus Hukum Ohm


Mencari Tegangan (V)
Untuk mengetahui tegangan (V), pada segitiga persamaan Ohm di atas, "V" diberi warna biru yang berarti nilai yang dicari. Sedangkan arus (I) dan resistansi (R) diberi warna hijau yang berarti solusi untuk mencari nilai "V", karena posisi "I" dan "R" sejajar secara horizontal dalam segitiga tersebut yang memiliki arti I x R, jadi V = I x R.





Mencari Arus (I)
Pada segitiga kedua digunakan untuk mencari nilai arus (I) ditandai dengan "I" diberi warna biru. Sedangkan tegangan "V" dan resistansi "R" diberi warna hijau yang berarti solusi untuk mencari nilai "I". Posisi "V" dan "R" berada pada posisi vertikal sehingga memiliki arti V / R, jadi I = V / R.

Mencari Hambatan (R)
Pada segitiga ketiga digunakan untuk mencari nilai resistansi (R) yang ditandai dengan "R" diberi warna biru. Sedangkan tegangan "V" dan arus "I" diberi warna hijau yang berarti solusi untuk mencari nilai "R" dan posisi "V" dan "I" berada pada posisi vertikal sehingga memiliki arti V / I, jadi R = V / I.

Contoh peristiwa dalam arus listrik
Gejala kelistrikan ditimbulkan oleh aliran muatan listrik antara dua titik. Semua alat listrik yang setiap hari kita gunakan merupakan susunan komponen-komponen listrik yang membentuk jalur tertutup yang disebut rangkaian.
R merupakan faktor pembanding yang besarnya tetap untuk suatu penghantar (pada suhu tertentu). Faktor pembanding ini dinamakan hambatan suatu penghantar.
Dalam suatu hambatan juga di pengaruhi faktor-faktor :
a. Panjang kawat penghantar ( l )
Semakin panjang kawat semakin besar besar pula nilai hambatannya.


b. Luas penampang kawat penghantar (A)
Semakin besar penampang penghantar, semakin kecil nilai hambatannya.
c. Hambat jenis kawat penghantar ( ρ )
Semakin besar hambat jenis penghantar, semakin besar nilai hambatannya.
Perhitungan secara sistematis : RρIA

Menghitung Resistor Seri
Pada rangkaian beberapa resistor yang disusun seri, maka dapat diperoleh nilai resistor totalnya dengan menjumlah semua resistor yang disusun seri tersebut. Hal ini mengacu pada pengertian bahwa nilai kuat arus disemua titik pada rangkaian seri selalu sama.

Menghitung Resistor Paralel
Pada rangkaian beberapa resistor yang disusun secara paralel, perhitungan nilai resistor totalnya mengacu pada pengertian bahwa besar kuat arus yang masuk ke percabangan sama dengan besar kuat arus yang keluar dari percabangan (I in = I out). Dengan mengacu pada perhitungan Hukum Ohm maka dapat diperoleh rumus sebagai berikut.













IV. DATA PERCOBAAN

NO
I1 = 0,3 mA
I2 = 0,75 mA
I3 = 1 mA

R
V
R
V
R
V
1
2,25 K
4 V
2 K
4 V
1,2 K
4 V
2
8,5 K
5 V
3,5 K
5 V
2,5 K
5 V
3
14,3 K
6 V
5 K
6 V
3,7 K
6 V
4
20 K
7 V
6,8 K
7 V
4,9 K
7 V
5
24 K
8 V
8 K
8 V
6 K
8 V
KUAT ARUS TETAP


NO
R1 = 5 K
R2 = 8 K
R3 = 10 K

I
V
I
V
I
V
1
0,15 mA
2,5 V
0,1 mA
2,5 V
0,05 mA
2,5 V
2
0,15 mA
3 V
0,105 mA
3 V
0,1 mA
3 V
3
0,225 mA
3,5 V
0,16 mA
3,5 V
0,15 Ma
3,5 V
4
0,28 mA
4 V
0,25 mA
4 V
0,2 mA
4 V
5
0,5 mA
4,5 V
0,36 mA
4,5 V
0,25 mA
4,5 V
HAMBATAN TETAP


V. ANALISA DAN PEMBAHASAN
Kuat Arus Tetap
NO
I1 = 0,3 mA
I2 = 0,75 mA
I3 = 1 mA

R
V
R
V
R
V
1
2,25 K
4 V
2 K
4 V
1,2 K
4 V
2
8,5 K
5 V
3,5 K
5 V
2,5 K
5 V
3
14,3 K
6 V
5 K
6 V
3,7 K
6 V
4
20 K
7 V
6,8 K
7 V
4,9 K
7 V
5
24 K
8 V
8 K
8 V
6 K
8 V

Analisa tabel kuat arus tetap :
Tabel diatas di dapat melaui percobaan sebelum melakukan percobaan saya harus mengetahui rangkaian dan penyusunan rangkaian didalam tabel terdapat arus kuat tetap dalam 5 variasi tegangan yang berbeda, untuk itu di lakukan pengukuran yang pertama, saya memakai tegangan mulai dari 5 volt sampai 8 volt.
mulai hidupkan catu daya, lalu posisikan untuk tegangan pertama 5 volt, setelah itu posisikan ampermeter pada skala 1mA maka tegangan yang masuk mempengaruhi ampermeter dan bergerak tetapi belum pada posisi 0,3mA maka kita putarlah potensiometer yang ada di rangkaian posisikan hingga ampermeter menunjukan skala sama dengan 0.3mA setelah itu lepaskan potensiometer yang ada di rangkaian jangan sampai potensio bergeser atau berputar, maka ukurlah tahanan yang ada pada potensio meter tersebut maka didapatlah hambatanya 2,25 K . Maka didapat untuk I1 = 0,3mA dan hambatanya 2,25 K dan tengangannya 5 volt. Begitu untuk pengukuran selanjutnya hingga sampai 4 variasi tegangan lagi dan 2 lagi untuk kuat arus tetapnya.


Hambatan Tetap
NO
R1 = 5 K
R2 = 8 K
R3 = 10 K

I
V
I
V
I
V
1
0,15 mA
2,5 V
0,1 mA
2,5 V
0,05 mA
2,5 V
2
0,15 mA
3 V
0,105 mA
3 V
0,1 mA
3 V
3
0,225 mA
3,5 V
0,16 mA
3,5 V
0,15 Ma
3,5 V
4
0,28 mA
4 V
0,25 mA
4 V
0,2 mA
4 V
5
0,5 mA
4,5 V
0,36 mA
4,5 V
0,25 mA
4,5 V

Analisis tabel Hambatan tetap :
untuk mendapatkan data diatas dengan cara menetapkan hambatan yang ada di potensio meter, pertama kita tentukan dahulu tegangannya setelah itu kita masuk dalam pengukurannya, setelah selesai menyusun rangkaian saatnya mengukur arus yang keluar.
Hidupkan catu daya posisikan pada tegangan 2,5 volt lalu lihat ampermeter menunjukan angka berapa dan kami memakai skala 1mA sebelumnya hambatan pada potensio meter telah di tetapkan, kami menetapkan untuk hambatan yang pertama adalah 5 K , kedua 8K , ketiga 10 K , maka saya mendapatkan bahwa jarum ampermeter menunjukan pada 0,15mA.
Begitu untuk pengukuran selanjutnya kami memulai tegangan dari 2,5 volt, 3 volt , 3,5 volt , 4 volt , 4,5 volt. Dan untuk hambatan kami ada 3 variasi hambatan pertama : 5 K . 8 K , dan 10 K .




Grafik kuat arus tetap





Analisa grafik kuat arus tetap I1.
Di dalam grafik kuat arus tetap yang pertama adalah I1= 0,3 mA maka di jabarkan dalam pengukuran di dapat hambatan sebagai berikut :
2,25 K untuk tegangan 4 volt
8,5 K untuk tegangan 5 volt
14,3 K untuk tegangan 6 volt
20 K untuk tegangan 7 volt
24 K untuk tegangan 8 volt
Di dalam pengukuran hambatan yang di dapat diukur dari potensio meter atau di sebut dengan resitor variabel, ketika di ukur resistor tersebut di lepat atau di cabut dari rangkaian.
Untuk mendapat dapat data dala rumus sebagai berikut :
Rumusnya adalah R= V/I
R = V/I, 40,3= 13,3 K perbandingan dengan data 11,05 K , jika di data 2,25K
R = V/I, 50,3= 16,6 K perbadingan dengan data 2,55 K , jika di data 8,5 K
R = V/I, 60,3= 20 K perbadingan dengan data 5,7 K ,jika di data 14,3 K
R = V/I, 70,3= 23,3 K perbadingan dengan data 3,3 K , jika di data 20 K
R = V/I, 80,3= 26,6 K perbadingan dengan data 2,6 K , jika di data 24 K







Analisa grafik kuat arus tetap I2
Di dalam grafik kuat arus tetap yang kedua adalah I2= 0,75 mA maka di jabarkan dalam pengukuran di dapat hambatan sebagai berikut :
2 K untuk tegangan 4 volt
3,5 K untuk tegangan 5 volt
5 K untuk tegangan 6 volt
6,8 K untuk tegangan 7 volt
8 K untuk tegangan 8 volt

Di dalam pengukuran hambatan yang di dapat diukur dari potensio meter atau di sebut dengan resitor variabel, ketika di ukur resistor tersebut di lepat atau di cabut dari rangkaian.

Untuk mendapat dapat data dala rumus sebagai berikut :
Rumusnya adalah R= V/I

R = V/I, 40,75= 5,3 K perbandingan dengan data 3,3 K , jika di data 2 K
R = V/I, 50,75= 6,6 K perbadingan dengan data 3,1 K , jika di data 3,5 K
R = V/I, 60,75= 8 K perbadingan dengan data 3 K ,jika di data 5 K
R = V/I, 70,75= 9,3 K perbadingan dengan data 2,53 K , jika di data 6,8 K
R = V/I, 80,75= 10,6 K perbadingan dengan data 2,6 K , jika di data 8 K






Analisa grafik kuat arus tetap I3.
Di dalam grafik kuat arus tetap yang ketiga adalah I3= 1 mA maka di jabarkan dalam pengukuran di dapat hambatan sebagai berikut :
1,2 K untuk tegangan 4 volt
2,5 K untuk tegangan 5 volt
3,7 K untuk tegangan 6 volt
4,9 K untuk tegangan 7 volt
6 K untuk tegangan 8 volt

Di dalam pengukuran hambatan yang di dapat diukur dari potensio meter atau di sebut dengan resitor variabel, ketika di ukur resistor tersebut di lepat atau di cabut dari rangkaian.

Untuk mendapat dapat data dala rumus sebagai berikut :
Rumusnya adalah R= V/I

R = V/I, 41= 4 K perbandingan dengan data 2,8 K , jika di data 1,2 K
R = V/I, 51= 5 K perbadingan dengan data 2,5 K , jika di data 2,5 K
R = V/I, 61=6 K perbadingan dengan data 2,3 K ,jika di data 3,7 K
R = V/I, 71= 7 K perbadingan dengan data 2,1 K , jika di data 4,9 K
R = V/I, 81= 8 K perbadingan dengan data 2 K , jika di data 6 K

Grafik hambatan tetap







Analisa grafik hambatan R1.
Menurut grafik di atas itu sesuai dengan data yang di ambil dari pegukuran untuk hambatan tetap maka untuk pengukuran pertama di dapat data sebagai berikut :
Ketika tegangan 2,5 dan hambatanya 5 K , di dapat arusnya 0,1 mA
Ketika tegangan 3 dan hambatanya 5 K , di dapat arusnya 0,15mA
Ketika tegangan 3,5 dan hambatanya 5 K , di dapat arusnya 0,255mA
Ketika tegangan 4 dan hambatanya 5 K , di dapat arusnya 0,28mA
Ketika tegangan 4,5 dan hambatanya 5 K , di dapat arusnya 0,5mA
Setelah kita jabarkan data hasil pengukuran menurut grafik di atas maka perlu di ketahui jika mencarinya dengan Rumus :
I = V / R
I = V / R, 2,55 = 0,5 mA jarak dengan di data 0,4 mA dan di data 0,1mA
I = V / R, 35 = 0,6 mA jarak dengan di data 0,45 mA dan di data 0,15mA
I = V / R, 3,55 = 0,7 mA jarak dengan di data 0,445 mA dan di data 0,255mA
I = V / R, 45 = 0,8 mA jarak dengan di data 0,52 mA dan di data 0,28mA
I = V / R, 4,55 = 1 mA jarak dengan di data 0,5 mA dan di data 0,5mA








Analisa grafik hambatan R2.
Menurut grafik di atas itu sesuai dengan data yang di ambil dari pegukuran untuk hambatan tetap maka untuk pengukuran pertama di dapat data sebagai berikut :
Ketika tegangan 2,5 dan hambatanya 8 K , di dapat arusnya 0,1 mA
Ketika tegangan 3 dan hambatanya 8 K , di dapat arusnya 0,105mA
Ketika tegangan 3,5 dan hambatanya 8 K , di dapat arusnya 0,16mA
Ketika tegangan 4 dan hambatanya 8 K , di dapat arusnya 0,25mA
Ketika tegangan 4,5 dan hambatanya 8 K , di dapat arusnya 0,36mA
Setelah kita jabarkan data hasil pengukuran menurut grafik di atas maka perlu di ketahui jika mencarinya dengan Rumus :
I = V / R
I = V / R, 2,58 = 0,31 mA jarak dengan di data 0,21 mA dan di data 0,1mA
I = V / R, 38 = 0,37 mA jarak dengan di data 0,26 mA dan di data 0,105mA
I = V / R, 3,58 = 0,43 mA jarak dengan di data 0,27 mA dan di data 0,16mA
I = V / R, 48 = 0,5 mA jarak dengan di data 0,25 mA dan di data 0,25mA
I = V / R, 4,58 = 0,56 mA jarak dengan di data 0,20 mA dan di data 0,36mA






Analisa hambatan tetap R3.
Menurut grafik di atas itu sesuai dengan data yang di ambil dari pegukuran untuk hambatan tetap maka untuk pengukuran pertama di dapat data sebagai berikut :
Ketika tegangan 2,5 dan hambatanya 10 K , di dapat arusnya 0,05 mA
Ketika tegangan 3 dan hambatanya 10 K , di dapat arusnya 0,1mA
Ketika tegangan 3,5 dan hambatanya 10 K , di dapat arusnya 0,15mA
Ketika tegangan 4 dan hambatanya 10 K , di dapat arusnya 0,2mA
Ketika tegangan 4,5 dan hambatanya 10 K , di dapat arusnya 0,25mA


Setelah kita jabarkan data hasil pengukuran menurut grafik di atas maka perlu di ketahui jika mencarinya dengan Rumus :
I = V / R
I = V / R, 2,510 = 0,25 mA jarak dengan di data 0,2 mA dan di data 0,05mA
I = V / R, 310 = 0,3 mA jarak dengan di data 0,2 mA dan di data 0,1mA
I = V / R, 3,510 = 0,35 mA jarak dengan di data 0,2 mA dan di data 0,15mA
I = V / R, 410 = 0,4 mA jarak dengan di data 0,2 mA dan di data 0,2mA
I = V / R, 4,510 = 0,2 mA jarak dengan di data 0, mA dan di data 0,25mA

V. PEMBAHASAN
Modul pertama kami "Hukum Ohm".Praktikum dilakukan dengan dua kali percobaan, yaitu kuat arus dibiarkan tetap dan hambatan tetap, dengan memakai prinsip yang sama yaitu V = I R.
Dalam percobaan kuat arus yang tetap, dapat dipahami bahwa variabel kontrol kuat arus karena arus tidak diubah pada setiap pengulangan, variabel manipulasinya adalah tegangan listrik karena tegangan yang digunakan divariasi pada setiap pengulangan, dan variabel terikatnya adalah hambatan karena pengukuran hambatan ini akan bergantung pada besarnya tegangan yang digunakan. Pertama, rangkaian disusun kemudian catu daya dinyalakan. Potensio diatur sehingga amperemeter menunjukkan harga tertentu (I1). Gunakan hambatan yang berbeda dengan kuat arus yang sama untuk mengetahui tegangan listrik yang ada. Dalam percobaaan ini, untuk I1 sampai I3 dilakukan lima kali variasi tegangan.
untuk mencari nilai arus (I) Sedangkan tegangan "V" dan resistansi "R" yang berarti solusi untuk mencari nilai "I". Posisi "V" dan "R" berada pada posisi vertikal sehingga memiliki arti V / R, jadi I = V / R.
untuk mencari nilai resistansi (R) yang ditandai dengan "R" Sedangkan tegangan "V" dan arus "I yang berarti solusi untuk mencari nilai "R" dan posisi "V" dan "I" berada pada posisi vertikal sehingga memiliki arti V / I, jadi R = V / I.
menurut data yang di dapat melaui percobaan kuat arus tetap sebelum melakukan percobaan saya harus mengetahui rangkaian dan penyusunan rangkaian didalam tabel terdapat arus kuat tetap dalam 5 variasi tegangan yang berbeda, untuk itu di lakukan pengukuran yang pertama, saya memakai tegangan mulai dari 5 volt sampai 8 volt.
I = V / R
untuk mendapatkan data diatas dengan cara menetapkan hambatan yang ada di potensio meter, pertama kita tentukan dahulu tegangannya setelah itu kita masuk dalam pengukurannya, setelah selesai menyusun rangkaian saatnya mengukur arus yang keluar.
Rumusnya adalah R= V/I










VI. KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN
Perubahan beda potensial akan diikuti perubahan arus secara linear jika hambatan yang digunakan adalah tetap
Ketika di masukan dalam rumus maka hasil perhitungannya berbeda dari pada data yang di ukur di dalam percobaan.
Kuat arus dalam rangkaian adalah sebanding dengan tegangan yang diberikan dan berbanding terbalik dengan hambatannya.angan listrik dapat diukur dengan voltmeter yang dirangkai secara paralel.
Ketika di lihat di grafik maka terjadinya perbedaan yang sangat signifikan anatara kuat arus tetap yang I1 , I2 dan I3 begitu juga pada hambatan tetap antara R1, R2, dan R3

II. SARAN
Pratikan harus teliti dalam mengambil data sampel pengukuran
Setelah menyusun rangkaian pratikan harusnya mendapat persetujuan asistan laborutrium terlebih dahulu.
Gunakan alat dan bahan secara hati-hati jangan sampai terjadi short di papan pcb.
Pratikan harus mengerti membaca skala dalam alat ukur multimer, dan alat ukur lainya.
Di saat pengukuran pratikan harus hati-hati ketika menggunakan alat ukur jangan sampai terjadi kerusakan.
Sesudah percobaan pratikan harus membongkar kembali alat dan bahan yang tersusun dalam rangkaian pcb.





DAFTAR PUSTAKA
Giancoli, D.C.; Physics for Scientists &Engeeners, Third Edition, PrenticHall, NJ, 2000.
Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended Edition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.
Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid II (terjemahan), Jakarta : PenebitErlangga


Tegangan (volt)


Arus (I)





Tegangan (volt)


Arus (I)





Tegangan (volt)


hambatan( )





Tegangan (volt)


Hambatan ( )





Tegangan (volt)


Hambatan ( )