PENGUKURAN DASAR LISTRIK

Rajidah arsita, Suci wahyuni, Ola mulya

Biologi Sains 2014

Abstrak

Telah dilakukan praktikum mengenai pengukuran dasar listrik.praktikum ini bertujuan menyelidiki hubungan antara tegangan dan arus listrik dalam suatu rangkaian sederhana serta  menghitung besar hambatan sebuah resistor.  alat dan bahan yang digunakan berupa power supply DC,basicmeter,rheostat,hambatan dan kabel penghubung.dalam praktikum ini mendapatkan hasil bahwa  tegangan (V) dan kuat arus listrik (A)  berbanding terbalik dimana semakin besar suatu tegangan maka semakin besar hambatan yang terjadi . ini dibuktikan dengan penunjukkan nilai skala pada grafik, pada pengamatan nilai arus yang mengalir dari power supply yang berfungsi  sebagai sumber listrik akan terbaca oleh amperemeter dan voltmeter . dari  keseluruhan hasil pada praktikum ini terdapat sedikit kesalahan dalam mengamati yang menyebabkan angka berbeda dengan teori yaitu Hukum Ohm untuk itu di perlukan pemahaman konsep yang baik sehingga dapat  menghasilkan data yang sesuai pada percobaanini.

Kata kunci  : Tegangan listrik ,Sumber listrik , ,Kuat Arus listrik, Arus listrik

RUMUSAN MASALAH

1.      Bagaimana  hubungan antar tegangan dan arus listrik ?

2.      Bagaimana besar hambatan yang terjadi  pada resistor ?

TUJUAN

1.      Menyelidiki hubungan antara tegangan dan arus dalam suatu rangkaian sederhana .

2.      Menghitung besar hambatan sebuah resistor .

METODOLOGI EKSPERIMEN

Teori singkat

     Kita dapat menyatakan akurasi suatudata dengan galat fraksional atau galat persenyang sering disebut ketidakpastian. Ada banyak kasus ketidakpastian dari suatu bilangnan tidak dicantumkan secara eksplisit.Sebaliknya ketidakpastian dinyatakan dengan banyaknya angka angka penuh arti atau angkasignifikan. Jika anda menggunakan bilanganyang mengandung suatu ketidakpastian untuk menghtung bilangan lain, maka bilangan hasilperhitungan itu juga tidak pasti. Pengetahuan ini sangat penting dimengerti terutama ketika anda akan membandingkan suatu bilanganyang didapatkan dari pengukuran denganbilangan yang didapatkan dari perkiraanteoritas. Ketika kita menghitung bilanganyang sangat besar atau sangat kecil, kita dapat menunjukkan angka signifikan jauh lebihmudah lagi dengan menggunakan notasi ilmiah. Atau disebut juga notasi pangkat 10.

    Arus di dalam konduktor di hasilkan oleh muatan listrikdi dalam konduktor ketika mendesakkan gaya pada muatan – muatan bebas . karena medan E  searah dengan gaya pada muatan positif , dan karena arah arus merupakan arah aliran muatan positif , maka arah arus searah dengan medan listrik . untuk kebanyakan material

 ‘’Arus dalam suatu segmen kawat sebanding dengan beda potensial yang melintasi segmen’’

Hasil eksperimental  ini di kenal sebagai hukum ohm .konstanta kesebandinganya di tulis 1/R  di mana di sebut resistansi. Secara matematis hukum Ohm diekspresikan dengan persamaan:

                                                                V = I. R

Dimana :

• 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.

Resistansi suatu material bergantung pada panjang , luas penampang lintang ,tipe material, dan temperature. Untuk material material yang mematuhi hukum ohm resistansi tidak bergantung pada arus dan material seperti kebanyakan logam, di sebut Material Ohmik. Untuk material ohmik , tegangan jatuh  pada suatu segmen sebanding dengan arus :

V= I R,dengan R = konstan

Hambatan
Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan listrik dapat dirumuskan sebagai berikut:

   R = V/I

Dimana 
V=tegangan
I=aruslistrik  
Satuan SI untuk Hambatan adalah Ohm (R).

Arus
Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu. Muatan listrik biasamengalirmelaluipenghantarlistrik,sepertikabeldanlainnya.
 I=Q/T
Satuan SI untuk arus listrik adalah ampere (A). 

Tegangan
Tegangan listrik (kadang disebut sebagai Voltase) adalah perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial sebuah medan listrik untuk menyebabkan aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensi listrik satu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi.                 

V=I..R
Satuan SI untuk Tegangan adalah volt (V)

Alat danBahan

A.    Alat

1.      Power Supply DC                  1 buah

2.      Basic meter                            2  buah

3.      Rheostat                                 1 buah

4.      Hambatan ( hambatan batu)   1 buah

B.     Bahan

1.        Kabel penghubung      6 buah

Identifikasi Variabel

1.      Varibel manipulasi : hambatan geser  ( Rheostat )

2.      Variabel respon      :    Tegangan dan   Kuat  arus listrik (V) dan( I)

3.      Variabel  control  :  tegangan sumber arus listrik ( Power supply DC)

Definisi operasional Variabel      

1.      Rheostat ( hambatan geser )  adalah hambatan yan di geser dari titik maksimum  ke minimum    

2.      Tegangan  adalah perbedaan potensial antara dua titik dalam rangkaian listrik yang diukur menggunakan voltmeter, lalu untuk mengukur arus menggunakan amperemetre.

3.        Kuat Arus listrik  adalah  suatu partikel yang mengalir pada potensial titik i tertinggi ke potensial terendah .

4.      Power Supply DC adalah  sumber arus listrik yang mengalirkan arus melalui kabel penghubung ke komponen yang membutuhkan tegangan  dalam bentuk arus bolak balik (AC) ke DC ( Arus searah) .

Prosedur  kerja

1.      Sediakan terlebih dahulu Power supply DC , rheostat,basic meter yang terdiri dari voltmeter dan amperemeter, setelah itu hubungkan tiap alat dengan kabel penghubung secara seri

 

                      Rheostat                                                                         

                                                                                         V_S

 

2.       Pastikan terlebih dahulu pemasangan pada voltmeter dan amperemeter terpasang dengan baik pada posisi batas ukur tertinggi untuk menghindari kerusakan  sebelum menyalakan catu daya( Power Supply). 

3.       Nyalakan catu daya (power supply DC) yag di aliri 6 volt  pastikan kabel terhubung dengan baik dengan rheostat, dan basic meter kemudian perhatikan penunjukkan angka pengukuran pada voltmeter dan amperemeter.

4.      Geserkan rheostat (hambatan geser) pada posisi maksimum. Apabila jarum ukur agak menyimpang ke terkecil., rendahkan batas ukur sampai penyimpanganya cukup jauh ( mendekati nilai maksimum).

5.      Geserlah kembali Rheostat pada posisi minimum. Lihat nilai arus yang terbaca pada voltmeter dan amperemeter di posisi tersebut , kemudian catat di tabel pengamatan .

6.      Menaikkan tegangan pada sumber dengan  menggeser Rheostat Sampai nilai pada voltmeter menunjukkan nilai yang lebih besar dari nilai penujukkan pada amperemeter.

7.      Lakukan  kembali kegiatan ke 6 dengan  perubahan linear hingga anda memperoleh sedikitnya 9 ( Sembilan) data pengukuran .

HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATA

Hasil pengamatan

Nilai R= 56 Ω

NST Voltmeter                    

                                     

     2 mA            2 A

NST Ampermeter   

                                     = 

                                     =    2

 Tabel 1 Hubungan antara Tegangan dan Kuat arus listrik

NO .	Tegangan (V)	Kuat Arus (A)
1	2	19
2	10	20
3	11	23
4	13	26
5	14	30
6	16	34
7		38
8		45
9	27	54

ANALISIS DATA

Grafik hubungan antara Tegangan dan Arus

Percobaan 1

R₁ =  

R₁ =   

R₁ = 47,36 Ω

Percobaan 2

R₂ =  

R₂ =   

R₂ = 50Ω

Percobaan 3

R₃ =  

R₃ =   

R₃ = 47,82Ω

Percobaan 4

R₄ = 

R₄ =   

R₄ = 50Ω

Percobaan 5

R₅ =  

R₅ =   

R₅ = 46,66Ω

Percobaan 6

R₆ =  

R₆ =   

R₆ = 47,05Ω

Percobaan 7

R₇ =  

R₇ =   

R₇ = 47,37Ω

 Percobaan 8

R₈ =  

R₈ =   

R₈ = 48,89Ω

Percobaan 9

R₉ =  

R₉ =   

R₉ = 50Ω

PEMBAHASAN

       Pada praktikum ini di lakukan percobaan mengenai Pengukuran dasar listrik.dalam percobaan ini  menggunakan prinsip kerja berdasarkan hukum ohm yang berbunyi  bahwa ‘’besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan kepadanya’’  Eksperimen ini kita harus menyelidiki hubungan antara tegangan  dengan arus kuat  listrik serta menghitung besar hambatan pada resistor .di mana nilai R = 56Ω . percobaan ini juga menggunakan basic meter yang terdiri dari voltmeter dan amperemeter yang masing – masing NST nya  2 dan 2  di sini voltmeter berfungsi untuk mengukur tegangan dan amperemeter untuk mengukur kuat arus yang mengalir melalui kabel penghubung .    dalam praktikum ini perlu di perhatikan kebenaran dan ketelitian dalam membaca penunjukkan nilai arus yang mengalir melalui power supply DC dan penunjukkan nilai di basicmeter  serta pemahaman konsep ,prosedur kerja yang akan di lakukan . Pembacaan Nilai di basic meter  secara akurat dan cermat merupakan hal yang terpenting dalam percobaan. Percobaan  ini kita perlu memperhatikan posisi jarum ukur yang terdapat di voltmeter dan amperemeter apa tepat berada  di posisinya pada saat rheostat di geser ke posisi maksimum dan minimum,

Dari data yang di peroleh menunjukkan  bahwa hubungan antara tegangan (V) dengan Kuat Arus (berbanding terbalik Serta hambatan berbanding lurus dengan tegangan dan kuat arus berbanding terbalik dengan hambatan  . di mana jika rheostat di geser ke posisi maksimum maka hambatanya semakin besar serta sebaliknya jika rheostat di geser ke posisi  minimum  maka hambatan akan semakin kecil   .  nilai R= 56Ω berbeda hasilnya dengan pengukuran pada metode grafik dimana R = 0,994  kemudian di akarkan  0.994= 0,996  .  pada praktikum ini nilai dari percobaan pertama yaitu

 R₁ =  , R₁ =    R₁ = 47,36      dan pada percobaan ke 9 yaitu:

 R₉ =  , R₉ =   , R₉ = 50

      , Terdapatnya perbedaan hasil pengukuran yang dianalisis dengan hukum Ohm serta grafik dengan nilai yang digunakan dalam percobaan pengukuran . ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor. Pertama adalah objek yang digunakan dalam percobaan ini yang mungkin dapat menjadi sumber ralat adalah baterai. Di mana baterei tersebut di pakai secara berulang kali dan tidak di perbaiki komponen komponen  pennghantar arus listrik (konduktor) yang terdapat dalam power supply karena telah digunakan sebelumnya. Selain itu,.  pembulatan nilai data juga membuat data mengalami sedikit perbedaan dengan nilai yang digunakan atau yang di pakai . Faktor kedua  pengamat juga dapat menjadi sumber ralat atau kesalahan , seperti kondisi mata pengamat yang tidak focus dan jeli dalam proses penglihatan nilai penunjukkan yang terbaca dalam basic meter serta  skala alat yang agak sukar di baca. Ketiga kurang eratnya pemasangan kabel penghubung yang tersambung pada basic meter sehingga mengakibatkan terjadinya pengukuran arus  secara  berulang .

SIMPULAN DAN DISKUSI

1.      Simpulan

Berdasarkan dari hasil eksperimen yang di lakukan di simpulkan  bahwa hubungan antara tegangan dan kuat arus berbanding terbalik . jika suatu tegangan di perbesar, dan kuat arus listrik di  perkecil  maka hambatan yang dihasilkan juga semakin besar, sebaliknya jika tegangan di perkecil dan semakin besar kuat arus maka hambatan semakin kecil . hambatan berbanding lurus dengan tegangan serta kuat arus berbanding terbalik dengan hambatan   ketepatan dalam melihat penunjukkan nilai tegangan, dan kuat arus pada basicmeter yang terdiri dari voltmeter dan amperemeter .

2.      Diskusi

o   Untuk praktikan  sebaiknya cermati  dan teliti dalam membaca nilai penunjukkan skala yang di tunjukkan oleh amperemeter dan voltmeter .

o   pahami kuasai  prosedur kerjanya agar tidak melakukan kesalahan dalam pembacaan nilai skala

o   sebelum melakukan praktikum periksa dengan teliti apakah alat tersebut dalam keadaan baik atau mengalami kerusakan agar mendapatkan data yang akurat .

DAFTAR RUJUKAN

 Young, Freedman.1999.Fisika Universitas Edisi ke-10 jilid 1 ,Erlangga: Jakarta

 Asisten LFD dan Herman.2014.Penuntun Praktikum Fisika Dasar 1.Makassar:UNM

 Schaum Outlines Frederich. J. Bueche . Eugene Hect. 2006. Fisika Universitas Edisi     Kesepuluh  , Erlangga: Jakarta

miraharindaciska.wordpress.com/2013/05/hukum-ohm.html

id.wikipedia.org/wiki/Hukum_Ohm