HUKUM OHM

JUDUL PERCOBAAN                   :     HUKUM OHM

TANGGAL PERCOBAAN            :     17 Maret 2012

TUJUAN PERCOBAAN                :     1.   Mempelajari pengaruh beda potensial terhadap kuat arus listrik

                                                                  2.   Mempelajari pengaruh hambatan penghantar terhadap kuat arus listrik           

                                                                  3.   Mempelajari pengaruh temperature terhadap nilai hambatan suatu penghantar

                                                                  4.   Membuktikan hokum ohm

                                                                  5.   Mempelajari pengaruh hambatan terhadap penurunan beda potensial ( ζ - tegangan jepit v)

I.     ALAT DAN BAHAN

1.1          Catu daya                             1 buah

1.2          Bola lampu 2 volt                1 buah

1.3          Hambatan                              3 buah

1.4          Multimeter analog                1 buah

1.5          Multimeter digital                2 buah

1.6          Kabel penghubung               10 buah

1.7          Papan rangkaian                   1  buah

                                                         

II.          LANDASAN TEORI

            “ Resistor tersambung seri suatu arus I akan mengalir melalui semua bagian dari rangkaian akibat dari beda potensial yangdi berikan oleh baterai Vt. Sehingga dalam suatu rangkaian seri nilai arusnya sama diseluruh rangkaian. Ketika arus mengalir melalui setiap resistor dalam rangkaian R_1, R_2, R ₃  akan ada tegangan drop sepanjang resistor yang nilainya ditentukan oleh I dan R. Karena dari hukum Ohm V=IR, maka jumlah dari setiap tegangan drop V_1, V_2, V₃  akan sama dengan tegangan total V_t. Sedangkan resistor tersambung secara paralel, tegangan yang sama berlaku disepanjang cabang rangkaian.  Total arus akan terbagi ketika mencapai hubungan/sambungan resistor. Sebagiannya akan mengalir di setiap resistor. Jumlah masing-masing arus I_1, I_2, I₃  akan sama dengan arus total I_tot ”. (Instalasi Listrik Dasar, Trevor Linsley : 118, 2004)

            “ Hukum Ohm menyatakan bahwa untuk suatu konduktor logam pada suhu konstan, perbandingan antara perbedaan potensial AV antara dua titik dari konduktor dengan arus listrik I yang melalui konduktor tersebut adalah konstan. Konstan ini disebut tahanan listrik R dari konduktor antara dua titik. JADI, hukum ohm bisa dinyatakan sebagai  ”.

(Dasar-dasar Fisika Universitas, Marcelo Alonso : 77, 1994)

            “ Secara teknis, setiap material (kecuali superkonduktor) memberikan resistansi terhadap aliran arus. Nilai resistansi ditentukan oleh dua factor yaitu resistivitas inheren material dan geometri Deveis. Resistivitas di representasikan oleh symbol ρ, merupakan ukuran mudah tidaknya electron bergerak di dalam suatu material tertentu. Setiap material memiliki resistivitas inheren yang berbeda, tergantung pada temperaturnya. Resistansi dari suatu objek tertentu diperoleh dengan mengalikan resistivitasnya dengan panjang L dari resistor. Secara sistematis ditulis  R= ρ ”. (Rangkaian listrik, William H. Hayt : 24, 2005)

            “ Gaya gerak listrik (GGL) adalah tegangan yang diukur pada terminal sumber tanpa adanya beban terpasang. Jadi, tidak ada arus yang mengalir. Sedangkan tegangan jepit adalah tegangan yang diukur pada terminal sumber saat beban terpasang, dan tahanan dalam sumber arus dihitung. Karena setelah mengalir akan terjadi drop voltage pada sumber”. (Answer.yahoo.com)

            “ Berapa besar aliran arus pada kawat tidak hanya bergantung pada tegangan, tetapi juga pada hambatan yang diberikan kawat terhadap aliran electron. Makin tinggi hambatan ini, makin tinggi pula hambatan ini, makin kecil arus untuk suatu tegangan V, Kemudian mendefinisikan hambatan sehingga arus berbanding terbalik dengan hambatan. Dimana R adalah hambatan kawat, V adalah beda potensial yang melintasi kawat tersebut dan I adalah arus yang mengalir padanya. Hubungan ini sering dituliskan dan dikenal dengan hokum ohm”.(FISIKA, Giancoli: 67-68, 1998)

           

III.             LANGKAH-LANGKAH KERJA

3.1.      Disiapkan alat dan bahan

3.2.      Dipasang bola lampu, kabel penghubung, kabel penyidik pada papan rangkaian

3.3.      Kabel penyidik langsung dipasang ke sumber tegangan

3.4.      Dengan menggunakan ohmmeter, diukur nilai hambatan filamen lampu pijar dan hambatan-hambatan yang digunakan

3.5.      Pastikan catu daya dalam keadaan off, lalu dihubungkan bola lampu ijar ke catu daya, lalu dipasang amperemeter dan voltmeter seperti gambar.

 

                                                                                                                     

5.6    Dihidupkan catu daya dan tombol pengatur tegangan diputar pada posisi 3V kemudian dibaca besar kuat arus listrik yang ditunjukkan oleh amperemeter (A) dan beda potensial yang ditunjukkan oleh voltmeter (V). Dicatat hasil pengukuran pada tabel.

5.7    Dianjurkan untuk setiap penghantar, bola lampu pijar disentuh dengan ujung jari untuk merasakan apakah ada kenaikan suhu.

5.8    Ulangi percobaan dengan tombol pengatur tegangan catu daya pada posisi 6V dan kemudian 9V. Lalu dicatat hasil pengukuran pada table.

5.9    Ditukar bola lampu pijar berturut-turut dengan hambatan 47 Ω, 100 Ω, 470 Ω, Lalu ulangi percobaan 4-5. Catat hasil pengukuran pada table.

IV. DATA PENGAMATAN

         4.1 Tabel (Bola lampu pijar)

Posisi saklar	x (volt)	V (volt)	I (A)	V/I (W)	Vxi (watt)	Keadaan terang/temperatur
catu daya
3	2,98	2,4	0,72	3,33	1,73	Kurang terang/ Hangat
6	5,64	4,6	1,24	3,71	5,704	Terang/ Panas
9	8,14	7	1,41	4,96	9,87	Sangat terang/sangat panas

         4.2 Tabel (Hambatan)

Posisi saklar	R (W)	x (volt)	V (volt)	I (A)	V/I (W)	Rxi (volt)	(x - v)
catu daya
3	47	3,25	3,2	0,04	80	1,88	0,05
6	47	6,08	6	0,09	66,67	4,23	0,08
9	47	8,69	8,6	0,14	61,43	6,58	0,09
9	47	8,76	8,8	0,06	146,67	6	-0.04
9	47	8,81	8,9	0,01	900	4,7	-0.19

Keterangan :

R      =  Hambatan (Ohm) V                                                                  

V      =  Tegangan (Volt)

x       =  Gaya Gerak Listrik (Volt)

I        =  Kuat arus ( Ampere)

V.                TUGAS DAN PERTANYAAN

1.      Berdasarkan tabel 1.1., bagaimanakah pengaruh penambahan beda potensial v terhadap perubahan kuat arus listrik?

Ø Hubungan beda potensial dengan kuat arus adalah berbanding lurus. Jika beda potensial semakin besar, maka semakin besar pula kuat arus listrik.

2.      Bagaimanakah pengaruh penambahan beda potensial v terhadap  , sedangkan bola yang digunakan tetap, jelaskan !

Ø Semakin besar penambahan beda potensial v maka semakin besar pula  karena hubungan beda potensial dengan   adalah berbanding lurus.

3.      Bagaimanakah pengaruh penambahan beda potensial v terhadap (v x i) ?

Ø Semakin besar penambahan beda potensial v maka semakin besar pula (v x i). hal ini dapat dibuktikan dengan semakin terangnya lampu apabila tegangan ditambah / diperbesar.

4.      Faktor apa yang mempengaruhi tingkat terang lampu pijar ?

Ø Tegangannya

5.      Bagaimanakah pengaruh penambahan hambatan R terhadap kuat arus listrik ?

Ø Semakin besar hambatan R maka semakin kecil arus listrik. R berbanding terbalik dengan i

6.      Bandingkan antara nilai  dan nilai hambatan R !

Ø  Nilai   dan nilai hambatan R adalah sama.

7.      Tulislah rumus hukum Ohm !

Ø V = IR, dimana v adalah beda potensial, I adalah kuat arus, dan R hambatan

8.      Bagaimana pengaruh R terhadap penurunan beda potensial V !

Ø Semakin kecil beda potensial V, maka semakin kecil pula hambatannya. Karena , V berbanding lurus dengan R.

9.      Bandingkan antara V dan iR

Ø Nilai V dan iR adalah sama.

VI.    PENGOLAHAN DATA

         Tabel 4.1 (Bola lampu pijar)

o  Posisi saklar catu daya = 3 volt

o  GGL (x)                        = 2,98 volt

o  Tegangan (V)                =  

                                    =

                                    = 24 volt

o  Kuat arus (I)                 = 0,72 Ampere

o  V/I                                =

                        = 3,33 W

o  V x I                             = 24 volt x 0,72 A

                                          = 1,73 Watt

o  Posisi saklar catu daya = 6 volt

o  GGL (x)                        = 5,64 volt

o  Tegangan (V)                =  

                                    =

                                    = 4,6 volt

o  Kuat arus (I)                 = 1,24 Ampere

o  V/I                                =

                        = 3,71 W

o  V x I                             = 4,6 volt x 1,24 A

                                          = 5,704 Watt

·      Posisi saklar catu daya = 9 volt

·      GGL (x)                        = 8,14 volt

·      Tegangan (V)                =  

                                    =

                                    = 7 volt

·      Kuat arus (I)                 = 1,41 Ampere

·      V/I                                =

                        = 4,96 W

·      V x I                             = 7 volt x 1,41 A

                                          = 9,87 Watt

     Tabel 4.2 (Hambatan)

·      Posisi saklar catu daya = 3 volt

·      Hambatan                     = 47 W

·      GGL (x)                        = 3,25 volt

·      Tegangan (V)                =  

                                    =

                                    = 32 volt

·      Kuat arus (I)                 = 0,04 Ampere

·      V/I                                =

                        = 80 W

·      R x I                             = 47 volt x 0,04 A

                                          = 1,88 Volt

·      (x - v)                           = 3,25 volt – 3,2 volt

            = 0,05 volt

·      Posisi saklar catu daya = 6 volt

·      Hambatan                     = 47 W

·      GGL (x)                        = 6,08 volt

·      Tegangan (V)                =  

                                    =

                                    = 6 volt

·      Kuat arus (I)                 = 0,09 Ampere

·      V/I                                =

                        = 66,67 W

·      R x I                             = 47 volt x 0,09 A

                                          = 4,23 Volt

·      (x - v)                           = 6,08 volt – 6 volt

            = 0,08 volt

·      Posisi saklar catu daya = 9 volt

·      Hambatan                     = 47 W

·      GGL (x)                        = 8,69 volt

·      Tegangan (V)                =  

                                    =

                                    = 8,6 volt

·      Kuat arus (I)                 = 0,14 Ampere

·      V/I                                =

                        = 61,43 W

·      R x I                             = 47 volt x 0,14 A

                                          = 6,58 Volt

·      (x - v)                           = 8,69 volt – 8,6 volt

            = 0,09 volt

·      Posisi saklar catu daya = 9 volt

·      Hambatan                     = 47 W

·      GGL (x)                        = 8,76 volt

·      Tegangan (V)                =  

                                    =

                                    = 8,8 volt

·      Kuat arus (I)                 = 0,06 Ampere

·      V/I                                =

                        = 146,67 W

·      R x I                             = 47 volt x 0,06 A

                                          = 6 Volt

·      (x - v)                           = 8,76 volt – 8,8 volt

            = -0,04 volt

·      Posisi saklar catu daya = 9 volt

·      Hambatan                     = 47 W

·      GGL (x)                        = 8,81 volt

·      Tegangan (V)                =  

                                    =

                                    = 9 volt

·      Kuat arus (I)                 = 0,01 Ampere

·      V/I                                =

                        = 900 W

·      R x I                             = 47 volt x 0,01 A

                                          = 4,7 Volt

·      (x - v)                           = 8,81 volt – 9 volt

            = -0,19 volt

VII.     PEMBAHASAN

            Pada praktikum kali ini pertama-tama kami menyiapkan alat dan bahan. Adapun alat dan bahannya adalah catu daya sebagai sumber tegangan, multimeter analog yang digunakan untuk mengukur tegangan, mulitmeter digital yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik dan GGL dari sumber. Kami juga menggunakan kabel penghubung untuk menghubungkan aliran-aliran listrik dalam rangkaian, serta bola lampu pijar sebagai indikator adanya arus dalam tegangan.

            Setelah alat-alat disiapkan, catu daya dihubungkan dengan kabel penghubung, multimeter pengukur kuat arus, tegangan dan GGL pada sumber. Juga dihubungkan ke bola lampu melalui kabel penghubung. Pada percobaan ini, kami menyusun rangkaian secara pararel, sehingga banyaknya tegangan pada sumber tegangan (catu daya) sama dengan banyaknya tegangan pada rangkaian. Untuk pengukuran pertama, kami mengatur posisi skalar catu daya pada 3 volt. Kami dapatkan besarnya GGL pada catu daya adalah 2,98 volt. Tegangannya 2,4 volt, dan arusnya 0,72 Amphere. Keadaan lampu redup dan sedikit panas. Kemudian kami naikkan tegangan pada catu daya menjadi 6 volt, setelah diamati ternyata keadaan lampu menjadi lebih terang dan lebih panas dari sebelumnya. Dengan GGL 5,64 V, tegangannya 4,6 V, dan arusnya 1,24 A.

            Selanjutnya kami menaikkan tegangan pada catu daya lebih tinggi lagi yaitu 9 volt. Setelah diamati ternyata lampunya menjadi sangat terang dan sangat panas. GGL yang terbaca di multimeter adalah 8,14 volt, tegangannya 7 volt dan kuat arusnya 1,41 A.

            Dari hasil pengukuran diatas dapat kita ambil kesimpulan bahwa beda potensial mempunyai pengaruh terhadap kuat arus listrik, yaitu jika beda potensialnya semakin besar maka kuat arusnya juga menjadi lebih besar. Persamaan  terbukti. Kesimpulan lain yang dapat kita ambil yaitu semakin besar tegangannya maka semakin besar tingkat terang bola lampu pijarnya.

            Selanjutnya percobaan kami lakukan dengan menggunakan hambatan 47 π, dengan posisi skalar catu daya di 3 volt, kami dapatkan GGL nya 3,25 volt, tegangannya 3,2 volt dan kuat arusnya 0,04 Ampere. Lalu kami naikkan skalar catu daya pada 6 volt dengan hambatan tetap. Didpatkan GGL nya 6,08 V, tegangannya 6 volt, dan kuat arusnya 0,09 Ampere. Kemudian kami mengubah lagi posisi skalar catu daya pada 9 volt dengan hambatan tetap, multimeter menunjukkan bahwa GGL nya 8,69 volt, tegangannya 8,6 dan kuat arusnya 0,14 ampere. Dengan posisi catu daya yang tetap, kami mengubah hambatan menjadi 100 π, dilihat di multimeter ternyata GGL nya menjadi lebih besar yaitu 8,76 voly, tegangannya 8,8 volt, dan kuat arusnya 0,06 Ampere. Terakhir, kami menambah hambatan menjadi 470 π dengan posisi skalar catu daya tetap, kami dapatkan GGL nya 8,81 volt, tegangannya 9 volt, dan kuat arusnya 0,01 Ampere.

            Dari beberapa pengukuran diatas, kesimpulan yang dapat kita ambil adalah semakin besar hambatan, maka semakin kecil pula kuat arus listrik. Hal ini menunjukkan bahwa hambatan dalam sebuah rangkaian adalah untuk menghambat lajunya arus. Persamaan V = I.R, terbukti.

            Hambatan juga berpengaruh dengan temperatur, dapat dibuktikan dari persamaan          Rt = Ro (1 + ). Semakin besar hambatan, maka semakin besar pula kenaikan suhunya.

VIII. KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1.      Pada rangkaian pararel, beda potensial tiap-tiap percabangannya tetap dan besar tegangan setiap percabangan sama dengan tegangan totalnya.

2.      Semakin besar hambatan, maka semakin besar suhunya (hanya pada lampu).

3.      Semakin besar tegangan maka semakin besar pula tingkat terang bola lampu.

4.      Beda potensial berbanding lurus dengan kuat arus. Semakin besar beda potensial maka semakin besar pula kuat arusnya.

5.      Besarnya hambatan berbanding terbalik dengan kuat arus, semakin besar hambatan maka semakin kecil kuat arusnya.

6.      Beda potensial berbanding lurus dengan hambatan.

7.      Bunyi hukum Ohm, “Kuat arus yang mengalir melalui penghan tar, sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar, asal suhu penghantar tetap”.

I.              SARAN

·         Praktikumnya menarik.

·         Kurang efektif karena praktikan terlalu banyak.