PERCOBAAN I HAMBATAN LISTRIK A. Pelaksanaan Praktikum 1. Tujuan Praktikum : - Menentukan nilai hambatan dengan membaca warna gelang Dan pengukuran serta membandingkannya. - Menentukan nilai hambatan masing-masing dan total Hambatan yang dipasang secara seri dan parallel 2. Hari, tanggal : Kamis, 4 Oktober 2018 3. Tempat : Laboratorium Fisika FKIP, Universitas Mataram. B. Landasan Teori Resistor merupakan salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai penahan atau penghambat arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian dan berupa terminal dua komponen elektronika yang menghasilkan tegangan pada terminal yang sebanding dengan arus yang melewatinya. Kemamouan resistor untuk menghambat arus listrik disebut juga resistansi atau hambatan listrik. Besarnya resistor tersebut yaitu dalam satuan ohm yang lambangnya (Ω), merupakan satuan SI dari impedansi listrik atau hambatan listrik (Surya, 2009: 225). Pada resistor karbon terdapat empat gelang warna, misalnya warna gelang berturut-turut adalah merah, biru, kuning, dan emas. Maka nilai resistor tersebut adalah 260.000,05 Ω dan 259.999,95 Ω. Angka 4 pada gelang ketiga menunjukkan pangkat, sedangkan yang keempat menunjukkan toleransi. Ada dua jenis rangkaian pengganti, yaitu rangkaian seri dan rangkaian parallel. Tujuan dari kedua rangkaian tersebut adalah untuk mencari nilai resistor yang dibutuhkan dalam rangkaian elektronika, akan tetapi dipasaran tidak tersedia. Untuk rangkaian hambatan yang dipasang secara parallel, resistor-resistornya dapat diganti dengan sebuah resistor Req yang besarnya adalah: 1 1 =∑ 𝑅𝑒𝑞 𝑅1 Dimana untuk setiap resistor yang dipasang secara parallel, beda potensial untuk setiap resistor adalah sama (Wahyudi, 2015: 18). Untuk sebuah rangkaian seri yang terdiri atas dua resistor arusnya saa besar pada kedua resistor tersebut karena jumlah muatan yang melewati R1 pasti melewati R2 dalam selang waktu yang sama. Hambatan equivalen dari rangkaian resistor yang dihubungkan 3 seri adalah penjumlahan dari masing-masing resistornya. Hambatan Req adalah equivalen dengan gabungan seri dari R1 dan R2 dengan syarat arus listrik rangkaian tidak berubah ketika Req menggantikan R1 + R2. Hambatan yang equivalen dari ketiga resistor atau lebih dalam rangkaian seri adalah Req = R1 + R2 + R3 (Serway, 2010: 402). C. Alat dan Bahan 1. 2. Alat a. Kabel buaya 2 unit b. Multimeter 1 set c. Papan rangkaian 1 unit Bahan a. Resistor 1 kΩ 1 unit b. Resistor 10 kΩ 1 unit c. Resistor 100 kΩ 1 unit D. Langkah Kerja 1. Ditentukan hambatan salah satu resistor dengan cara membaca kode warnanya. 2. Ditancapkan resistor kepapan rangkaian dan diukur nilai tahanan dengan menggunakan multimeter untuk membuktikan kebenaran pembacaan kode warna yang telah dilakukan. 3. Dari langkah 1 dan 2 dibuat kesimpulan. 4. Diulang langkah 1 sampai 3 untuk kedua resistor lainnya. 5. Ditancapkan 3 unit resistor secara seri yang telah diketahui nilai tahanannya. Diukur dengan menggunakan multimeter terminal awal sampai terminal akhir dari resistor tersebut. 6. Diukur tiap-tiap kai resistor tersebut dengan multimeter. 7. Dari langkah 5 dan 6 dibuat kesimpulan. 8. Diulang langkah 5 smapai 7 tetapi resistor dipasang parallel. 4 E. Hasil Pengamatan Tabel 1. Nilai hambtan berdasarkan kode warna Tabel 1.1 Nilai Hambatan Berdasarkan Kode Warna No. Kode Warana Nilai (kΩ) Toleransi (%) 1. Cokelat, Hitam, Merah, Emas 1 kΩ 5% 2. Cokelat, Hitam, Jingga, Emas 10 kΩ 5% 3. Cokelat, Hitam, Cokelat, Emas 0,1 kΩ 5% 2. Nilai hambtan berdasarkan pengukuran Tabel 1.1 Nilai Hambatan Berdasarkan Pengukuran No. Kode Warana Nilai (kΩ) 1. Cokelat, Hitam, Merah, Emas 0,987 kΩ 2. Cokelat, Hitam, Jingga, Emas 9,80 kΩ 3. Cokelat, Hitam, Cokelat, Emas 0,1 kΩ Rangkaian Seri Rangkaian (kΩ) Parallel (kΩ) 10,88 kΩ 0,098 kΩ F. Analalisis Data - Menetukan Nilai Hambatan Berdasarkan Kode Warna 1. Nilai Hambatan Berdasarkan Kode Warna a. Hambatan Pertama Diketahui : Kode warna Toleransi Ditanya : Rentang Jawab : : Cokelat, Hitam, Merah, Emas. : 5% :...? R1 = 10 x 102 Ω = 1 kΩ Toleransi = ± Toleransi x R1 Toleransi = ± 5% x 1 kΩ Toleransi = ± 0,05 kΩ Rmin = R1 – Toleransi 5 Rmin = (1 – 0,05) kΩ Rmin = 0,95 kΩ Rmaks = R1 + Toleransi Rmaks = (1 + 0,05) kΩ Rmaks = 1,05 kΩ Rmin < R1 < Rmaks 0,95 < 1 < 1,05 Jadi, nilai R1 adalah 0,95 sampai 1,05 kΩ. b. Hambatan Kedua Diketahui : Kode warna Toleransi Ditanya : Rentang Jawab : : Cokelat, Hitam, Jingga, Emas. : 5% :...? R1 = 10 x 103 Ω = 10 kΩ Toleransi = ± Toleransi x R1 Toleransi = ± 5% x 10 kΩ Toleransi = ± 0,5 kΩ Rmin = R1 – Toleransi Rmin = (10 – 0,5) kΩ Rmin = 9,5 kΩ Rmaks = R1 + Toleransi Rmaks = (10 + 0,5) kΩ Rmaks = 10,5 kΩ Rmin < R1 < Rmaks 9,5 < 10 < 10,5 Jadi, nilai R1 adalah 9,5 sampai 10,5 kΩ. c. Hambatan Ketiga Diketahui : Kode warna Toleransi Ditanya : Rentang : Cokelat, Hitam, Cokelat, Emas. : 5% :...? 6 Jawab : R1 = 10 x 101 Ω = 0,1 kΩ Toleransi = ± Toleransi x R1 Toleransi = ± 5% x 0,1 kΩ Toleransi = ± 0,005 kΩ Rmin = R1 – Toleransi Rmin = (0,1 – 0,005) kΩ Rmin = 0,095 kΩ Rmaks = R1 + Toleransi Rmaks = (0,1 + 0,005) kΩ Rmaks = 0,105 kΩ Rmin < R1 < Rmaks 0,095 < 0,1 < 0,105 Jadi, nilai R1 adalah 0,095 sampai 0,105 kΩ. 2. Nilai Hambatan Total Seri Diketahui : R1 R2 R3 Ditanya : Rseri Jawab = 1 kΩ = 10 kΩ = 0,1 kΩ =...? : Rseri = R1 + R2 + R3 Rseri = (1 + 10 + 0,1) kΩ Rseri =11,1 kΩ Jadi, nilai hambatan total seri adalah 11,1 kΩ. 3. Nilai Hambatan Total Parallel Diketahui: R1 = 1 kΩ R2 = 10 kΩ R3 = 0,1 kΩ Ditanya :Rparallel =...? Jawab : 1 𝑅𝑝 1 1 1 =𝑅 +𝑅 +𝑅 1 2 3 7 1 𝑅𝑝 1 𝑅𝑝 1 𝑅𝑝 1 𝑅𝑝 1 1 1 = (1 + 10 + 0,1) kΩ 10 1 = (10 + 10 + =( = 100 10 ) kΩ 10+1+100 111 10 10 ) kΩ kΩ 10 𝑅𝑝 = 111 kΩ 𝑅𝑝 = 0,9 kΩ Jadi, nilai hambatan total secara parallel adalah 0,9 kΩ. - Menetukan Nilai Hambatan Berdasarkan Pengukuran 1. Nilai Hambatan Tiap Resistor R1 = 0,987 kΩ R2 = 9,80 kΩ R3 = 0,1 kΩ Jadi, nilai hambatan R1 adalah 0,987 kΩ, R2 adalah 9,80 kΩ dan R3 adalah 0,1 kΩ. 2. Nilai Hambatan Total Secara Seri Rseri = 10,88 kΩ Jadi, nilai hambatan total serinya adalah 10,88 kΩ. 3. Nilai Hambatan Total Secara Parallel Rparallel = 0,098 kΩ Jadi, nilai hambatan total parallelnya adalah 0,098 kΩ G. Pembahasan Tujuan percobaan kali ini adalah menetukan nilai hambatan dengan membaca warna gelang dan pengukuran serta membandingkannya dan untuk menentukan nilai hambatan masing-masing dan total hambatan yang dipasang secara seri dan parallel. Resistor merupakan komponen elektronika berjenis pasif yang mempunyai sifat menghambat arus listrik. Pengukuran untuk menentukan nilai hambatan dalam rangkaian dilakukan sebanyak 3 kali. Tidak semua nilai resistor dicantumkan dengan lambang bilangan melainkan dengan membaca kode warna. Sebelum melakukan percobaan, dilakukan kalibrasi terhadap alat yang akan digunakan yaitu multimeter. Cara mengkalibrasi alat yaitu dengan menghubungkan 2 kabel buaya, lalu dilihat angka 8 penunjuk di multimeter. Jika multimeter berbunyi maka alat tersebut berfungsi dengan baik. Setelah alat terkalibrasi maka percobaan dapat dilakukan. Percobaan ini dilakukan dengan dua percobaan, yaitu untuk percobaan pertama dicari nilai resistor dan menentukan toleransinya, dengan membaca kode warna pada gelang diresistor. Dimana pada percobaan ini digunakan resistor sebanyak 3 unit yang masing-masing bernilai 1 kΩ, 10 kΩ dan 0,1 kΩ. Resistor pertama yang bernilai 1 kΩ memilki kode warna: cokelat, hitam, merah dan emas. Resistor kedua yang bernilai 10 kΩ memilki kode warna: cikelat, hitam, jingga dan emas. Resistor yang ketiga yang bernilai 0,1 kΩ memilki kode warna: cokelat, hitam, cokelat dan emas. Ketiga resistor tersebut memilki toleransi 5 % karena berwarna emas padagelang keempat pada resistor. Besarnya nilai hambatan tersebut diperoleh dari kode warna yang ada pada tiap-tiap resistor kemudian dikalikan dengan besar nilai toleransi. Sehingga didapatkan rentang nilai untuk hambatan pertama adalah 0,95 kΩ sampai 1,05 kΩ, rentang nilai untuk hambatan kedua adalah 9,5 kΩ sampai 10,5 kΩ dan rentang nilai untuk hambatan ketiga adalah 0,095 kΩ sampai 0,105 kΩ. Selanjutnya hasil nilai hambatan dengan metode membaca warna adalah 11,1 kΩ untuk hambatan yang disusun secara seri dan 0,9 kΩ untuk hambatan yang disusun secara parallel. Perbedaan nilai tahanan antara hasil percobaan metode membaca kode warna dan membaca multimeter disebabkan karena toleransi pada resistor tersebut memilki toleransi sebesar 5%. Percobaan kedua dilakukan pengukuran untuk menetukan nilai hambtan masingmasing resistor. Ketiga resistor tersebut diletakkan diatas papan rangkaian kemudian dialiri arus tegangan yang bersumber dari multimeter. Pengukuran nilai hambtan pertama yang semula diukur dengan metode membaca kode warna bernilai 1 kΩ ketika diukur dengan multimeter menghasilkan nilai hambatan yang berbeda sebesar 0,987 kΩ. Begitu pun dengan hambatan kedua yang semula diukur dengan metode membaca kode warna bernilai 10 kΩ ketika diukur dengan multimeter menghasilkan nilai hambatan yang berbeda pula sebesar 9,80 kΩ. Kemudian nilai hambatan ketiga memilki nilai hambtan yang sama antara membaca kode warna dengan multimeter yaitu sebesar 0,1 kΩ. Setelah itu didapatkan nilai hambatan pada resistor dengan menggunakan metode pengukuran pada rangkaian seri adalah 10,88 kΩ, untuk nilai hambatan yang dipasng secara parallel adalah 0,098 kΩ. Berdasarkan praktikum yang dilakukan dapat dikatakan bahwa praktikum kali ini berhasil. Hal tersebut karena adanya kesesuaian antara hasil pengamatan yang diperoleh 9 dengan hasil perhitungan. Perhitungan hambtan yang dilakukan pada tiap-tiap resistor memilki skala yang ditunjukkan pada multimeter tidak jauh berbeda dengan pembacaan pada kode warna. Adanya perbedaan pengukuran tersebut dikarenakan oleh beberapa faktor seperti adanya nilai toleransi pada tiap-tiap resistor, resistor yang digunakan sedikit kehilangan resistansinya karena dipakai secara berulang-ulang, serta multimeter yang digunakan kurang berfungsi dengan baik. Kemudian suhu ruangan yang terlalu panas atau terlalu dingin memungkinkan akan mengakibatkan massa jenis resistor akan berkurang yang berakibat pada penurunan nilai resistor. Percobaan ini dapat dikatakan berhasil karena telah mencapai tujuan yang telah ditentukan pada percobaan ini. H. Penutup 1. Kesimpulan Berdasarkan tujuan, hasil pengamatan, analisis data dan pembahasan yang diperoleh, dapat disimpulkan bahwa: a. Penentuan nilai resitor yang pertama dengan kode warna: cokelat, hitam, merah dan emas bernilai 0,95 kΩ samapai 1,05 kΩ, resistor kedua dengan kode warna: cokelat, hitam jingga dan emas bernilai 9,5 kΩ sampai 10,5 kΩ dan resistor yang ketiga dengan kode warna: cokelat, hitam, cokelat dan emas bernilai 0,095 kΩ sampai 0,105 kΩ.. b. Setelah dibuktikan dengan pengukuran menggunakan multimeter didapatkan hasil sebesar berturut-turut 0,987 kΩ, 9,80 kΩ dan 0,1 kΩ. c. Pada percobaan rangkaian secara seri dengan membaca kode warna diperoleh nilai hambatan total sebesar 11,1 kΩ. Sedangkan pada rangkaian yang dipasng secara parallel diperoleh nilai hambatan sebesar 0,9 kΩ. d. Percobaan trangkaian secara seri dengan menggunakan multimeter diperoleh nilai hambatan total sebesar 10,88 kΩ. Sedangkan pada rangkaian parallel didapatkan nilai 0,098 kΩ.. 2. Saran Diharapkan agar praktikan melakukan kerja sama team yang lebih baik agar praktikum berjalan optimal 10
