Uploaded by User14609

JURNAL OHM BY ADE DAMARA AND FRIENDS

advertisement
HUBUNGAN ANTARA TEGANGAN LISTRIK DAN RESISTOR MENGGUNAKAN
PERSAMAAN HUKUM OHM
Relationship Between Electrical Voltage and Resistor Using Ohm Legal Equation
Ade Damara Gonggoli1)*, Anisa Rahma Fauziah2), Diah Kerolin Fatmala3), Intan Dewi
Purnama4)
Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Palangka
Raya, Jl. Hendrik Timang, Kampus UPR Tanjung Nyaho, Palangka Raya.
*[email protected]
ABSTRACT
This paper proves the relationship between electric current, electrical voltage, and resistors
using the ohm law equation. The purpose of this experiment is to first determine the different
resistor values of the same voltage, both determine the same resistor value from different
voltages. The tool used to measure electric current is a multimeter. The experiment method
is carried out using two stages, namely determining the resistance value of the resistor and
determining the amount of electric current. The resistor used uses 100Ω, 470 Ω, and 10KΩ
and uses 3V voltage. The results of this experiment are that the value of current and voltage
has a perpendicular relationship, meaning that the greater the current strength, the greater
the voltage and it is proven that the larger the resistor is given, the smaller current is
produced, so the resistor is inversely proportional to the current electricity.
Keywords: ohm law, electric current, voltage, resistor.
ABSTRAK
Makalah ini membuktikan hubungan antara arus listrik, tegangan listrik, dan resistor dengan
menggunakan persamaan hukum ohm. Tujuan dari percobaan ini yang pertama
menentukan nilai resistor yang berbeda dari tegangan yang sama, kedua menentukan nilai
resistor yang sama dari tegangan yang berbeda. Alat yang digunakan untuk mengukur arus
listrik adalah multimeter. Metode Percobaan yang dilakukan menggunakan dua tahap yaitu
menentukan nilai resistansi pada resistor dan menentukan besar arus listrik. Resistor yang
digunakan menggunakan 100𝛺, 470 𝛺, dan 10K𝛺 dan menggunakan tegangan
3V,6V,9V,12V. Hasil dari percobaan ini yaitu bahwa nilai kuat arus dan tegangan memiliki
hubungan tegak lurus, artinya jika semakin besar kuat arus maka semakin besar pula
tegangan dan terbukti bahwa semakin besar resistor yang diberikan maka semakin kecil
arus yang dihasilkan, sehingga terbukti resistor berbanding terbalik dengan kuat arus listrik.
Kata Kunci: hukum ohm, arus listrik, tegangan, resistor.
Ade Damara Gonggoli, Anisa Rahma Fauziah, Diah Kerolin Fatmala, Intan Dewi Purnama - Hubungan
Antara Tegangan Listrik Dan Resistor Menggunakan Persamaan Hukum Ohm
1
I.
PENDAHULUAN
George Simon Ohm (1787-1854) merupakan ilmuwan yang pertama kali
menjelaskan hubungan kuat arus dengan beda potensial ujung-ujung hambatan. Jika
ada\ beda potensial antara dua titik dan dihubungkan melalui penghantar maka akan
menimbulkan arus listrik. (Handayani, 2009).
1.1.
Kuat Arus Listrik
Kuat arus listrtik didefinisikan sebagai banyaknya muatan yang mengalir dalam satu
detik. Satuan dari kuat arus dalam system international (SI) adalah Ampere. Arah dari
kuat arus listrik berlawanan dengan arah mengalirnya elektron,ketentuan arah arus ini
hanyalah merupakan kesepakatan yang dilakukan sebelum diketahui bahwa penyebab
utama timbulnya arus listrik adalah partikel bermuatan negatif (elektron bebas)
(Giancolli,2014)
1.2.
Tegangan
Tegangan adalah perbedaan antara potensial listrik yang terjadi pada dua titik yang
ada dalam satu rangkaian listrik. Tegangan listrik dinyatakan dengan satuan volt
kemudian dihitung atau diukur dengan menggunakan voltmeter. Tegangan atau sering
disebut beda potensial adalah kerja yang dilakukan untuk menggerakkan suatu muatan
pada elemen atau komponen dari suatu terminal. (Mohamad,2005)
1.3.
Resistor
Resistor merupakan komponen yang memiliki fungsi untuk mengatur arus listrik.
Resistor diberi lambing huruf R dengan satuannya yaitu ohm (𝝮). (Frans Romario dan
Stevano Augusta, 2012).
Bentuk resistor umum adalah seperti tabung membentuk cincin kode warna untuk
mengetahui besar resistensi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmeter. Umumnyan
terdapat empat gelang warna pada resistor, tetapi ada juga yang memiliki lima gelang.
Tabel dibawah ini menunjukan warna – warni yang terdapat pada gelang resistor.
Gambar 1. Kode warna pada resistor
1.4.
Multimeter
Multimeter merupakan alat ukur yang paling banyak dipergunakan oleh para praktisi
dan orang yang bekerja dengan rangkaian listrik dan elektronika multimeter dapat
dipergunakan untuk mengukur besaran listrik seperti : hambatan, arus dan tegangan.
Multimeter sering disebut AVO (Ampere Volt Ohm). ( Sri Wahyuni,2008:65).
1.5.
Hubungan tegangan Dan arus Listrik
Hukum Ohm berbicara mengenai hubungan antara tegangan listrik (V) dan arus
listrik (I). Arus listrik merupakan banyaknya muatan listrik yang mengalir persatuan
2
Final Praktikum Fisika Dasar 2 FMIPA UPR
waktu, arah arus listrik didefinisikan searah dengan pergerakan muatan positif atau
proton. Pada logam bahan konduktor, muatan yang bergerak sebenarnya muatan
negative atau electron, sehingga arah penjalaran arus listrik berlawanan dengan arah
pergerakan muatan listrik (Abdullah,2016).
Secara sistematis, hukum ohm dapat dirumuskan menjadi persamaan seperti
dibawah ini :
V=I.R
(1.1)
Dimana :
V : Voltage (Beda potensial atau tegangan yang satuan unitnya adalah volt (v))
I : Current ( Arus listrik yang satuan unitnya adalah ampere (A))
R : Resistance ( Hambatan atau resistensi yang satuan unitnya adalah ohm (𝛺)
Persamaan diatas menyatakan hubungan V dan I, dimana untuk hambatan yang
tetap maka tegangan listrik (V) berbanding lurus dengan arus listrik. Persamaan (1.1)
tersebut disebut sebagai persamaan hukum ohm. Dalam hal ini, hubungan antara
tegangan (V) dan kuat arus dapat dinyatakan dalam grafik sebagai berikut :
Gambar 2. Grafik hubungan I dengan V
Rumus untuk mencari kuat arus pada pengukuran digunakan persamaan berikut :
𝐼=
Nilai pengukuran
250
x arus pada multimeter
Keterangan :
I
= Kuat arus
250
= Skala terbesar amperemeter yang terdapat pada multimeter
II.
2.1.
BAHAN DAN METODE
Instrumentasi dan Bahan
Alat ukur yang digunakan yakni: resistor 100𝝮,470𝝮 dan 10k 𝝮, multimeter,
power supply, kabel jepit buaya, papan rangkaian.
2.2.
Prosedur Pengerjaan
Prosedur pengerjaan dilakukan dengan dua tahap, yaitu :
Ade Damara Gonggoli, Anisa Rahma Fauziah, Diah Kerolin Fatmala, Intan Dewi Purnama - Hubungan
Antara Tegangan Listrik Dan Resistor Menggunakan Persamaan Hukum Ohm
3
Tahap 1. Menentukan nilai resistansi pada resistor
1. Ambil sebuah resistor.
2. Tentukan nilai hambatan pada resistor dengan menggunakan gelang warna pada
resistor,catat pada tabel pengamatan .
3. Ukur nilai hambatan resistor menggunakan multimeter, Catat pada tabel
pengamatan.
4. Lakukan langkah 1-3 untuk tiga resistor yang berbeda.
Tahap 2. Menentukan besar arus listrik.
1. Susunlah rangkaian seperti gambar 1.2 dengan R adalah hambatan standar.
Gambar 3. Rangkaian hambatan dalam ampermeter
2. Tentukan besar tegangan yang digunakan,variasikan tegangan sebanyak empat
kali dengan nilai hambatan tetap.
3. Catat arus yang terbaca pada multimeter.
4. Ulangi langkah 1-3 dengan nilai hambatan yang berbeda.
III.
HASIL DAN PEMBAHSAN
Penentuan nilai hambatan pada resistor secara manual dilakukan dengan
menggunakan kode warna pada resistor. Sebagai contoh resistor empat gelang.
3.1. Cara menentukan nilai hambatan menggunakan kode warna pada resistor
Gambar 4. Kode warna pada resistor
Gelang 1 Coklat : 1
Gelang 2 Hitam : 0
Gelang 3 Orange : 3
Gelang 4 Emas : 5 %
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 x 103 = 10.000 / 10 K dengan toleransi 5 %
4
Final Praktikum Fisika Dasar 2 FMIPA UPR
3.2.
Pengukuran arus listrik menggunakan multimeter SANWA YX-360TRF.
Pengukuran dilakukan dengan memberikan tegangan menggunakan power supply
CAL 60 IPA STD dan rangkaian disusun seperti pada gambar 3.
Gambar 5. Rangkaian hambatan dalam ampermeter
3.3.
Hasil Pengukuran
3.3.1. Perhitungan pada resistor tetap (100 𝝮,470 𝝮,10k 𝝮) dengan tegangan
berbeda menggunakan nilai arus pengukuran seperti pada Tabel 1
berikut :
A). Pengukuran resistor tetap 100 𝝮, 470 𝝮 dan 10K 𝝮 dengan tegangan berbeda.
R
V
I
3V
0,03 A
100 𝝮
470 𝝮
10K 𝝮
6V
0,06 A
9V
0,09 A
12 V
0,12 A
3V
0,0064 A
6V
0,013 A
9V
0,019 A
12 V
0,025 A
3V
0,0003 A
6V
0,0006 A
9V
0,0009 A
12 V
0,0012 A
Tabel 1
Ade Damara Gonggoli, Anisa Rahma Fauziah, Diah Kerolin Fatmala, Intan Dewi Purnama - Hubungan
Antara Tegangan Listrik Dan Resistor Menggunakan Persamaan Hukum Ohm
5
B. Pengukuran tegangan tetap ( 3V, 6V, 9V dan 12V) dengan resistor berbeda.
V
3V
6V
9V
12 V
R
I
100 𝝮
0,03 A
470 𝝮
0,0064 A
10K 𝝮
0,0003 A
100 𝝮
0,06 A
470 𝝮
0,013 A
10K 𝝮
0,0006 A
100 𝝮
0,09 A
470 𝝮
0,019 A
10K 𝝮
0,0009 A
100 𝝮
0,12 A
470 𝝮
0,026 A
10K 𝝮
0,0012 A
Tabel 2
Cara perhitungan tegangan (V) dan kuat arus (I) pada tabel 1 dan 2
V=IxR
= 0,03 x 100
= 3 Volt
I=
𝑽
𝑹
𝟑
=
𝟏𝟎𝟎
= 0,03 A
3.3.2. Pengukuran menggunakan dua cara yaitu yang pertama resistor tetap
dengan tegangan berbeda, dan yang kedua tegangan tetap dengan
resistor berbeda menggunakan nilai arus listrik perhitungan.
A). Resistor tetap (470 𝝮) dengan tegangan berbeda ( 3 V, 6 V, 9 V dan 12 V)
6
Final Praktikum Fisika Dasar 2 FMIPA UPR
R
V
I (pengukuran)
I
3V
15 A
0,015 A
6V
40 A
0,04 A
9V
80 A
0,08 A
12 V
50 A
0,05 A
3V
5A
0,005 A
6V
5A
0,005 A
9V
10 A
0,01 A
12 V
15 A
0,015 A
3V
20 A
0,02 A
6V
35 A
0,35 A
9V
50 A
0,5 A
12 V
60 A
0,6 A
\100 𝝮
470 𝝮
10 K 𝝮
Tabel 3
B). Resistor berbeda ( 100 𝝮,470 𝝮 dan 10 k 𝝮) dengan tegangan yang sama (3V, 6V,
9V, dan 12V)
V
R
I
I
(Pengukuran
)
100 𝝮
35 A
0,035 A
Ade Damara Gonggoli, Anisa Rahma Fauziah, Diah Kerolin Fatmala, Intan Dewi Purnama - Hubungan
Antara Tegangan Listrik Dan Resistor Menggunakan Persamaan Hukum Ohm
7
3V
6V
9V
470 𝝮
75 A
0,75 A
10K 𝝮
25 A
0,25 A
100 𝝮
35 A
0,035 A
470 𝝮
75 A
0,75 A
10K 𝝮
25 A
0,25 A
100 𝝮
0,09 A
0,035 A
470 𝝮
75 A
0,75 A
10K 𝝮
25 A
0,25 A
100 𝝮
55 A
0,055 A
470 𝝮
15 A
0,015 A
10K 𝝮
55 A
Tabel 4
0,055 A
12 V
Contoh perhitungan untuk menghitung nilai I pengukuran pada table 1 (R= 470𝝮, V =
3 V, dan I pengukuran = 5 A ) di gunakan persamaan sebagai berikut :
Nilai pengukuran
x arus pada multimeter
250
5
𝐼=
x 0,25
250
𝐼=
I = 0,005 A
Contoh perhitungan untuk menghitung nilai I pengukuran pada table 2 ( R= 100 𝝮, I
pengukuran = 35 A ) digunakan persamaan sebagai berikut :
Nilai pengukuran
x arus pada multimeter
250
35
𝐼=
x 0,25
250
𝐼=
I = 0,035 A
8
Final Praktikum Fisika Dasar 2 FMIPA UPR
3.3.3 Grafik Hubungan Antara Kuat Arus, Resistor dan Tegangan
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan didapat hubungan antara kuat arus
dengan tegangan dan resistor dengan kuat arus listrik
Grafik 1
RESISTOR (R)
Grafik R Terhadap I ( V=3 Volt)
y = -244466x + 6514
R² = 0,4669
15000
10000
Ряд1
5000
0
-5000 0
0,02
Линейн
ая
(Ряд1)
0,04
KUAT ARUS (I)
Grafik R Terhadap I (V = 6 Volt)
RESISTOR (R)
15000
y = -122833x + 6536,8
R² = 0,4704
10000
5000
Ряд1
0
0
0,05
-5000
Линейная
(Ряд1)
0,1
KUAT ARUS (I)
Grafik R Terhadap I (V = 9 Volt)
RESISTOR (R)
15000
10000
y = -81222x + 6498,8
R² = 0,4646
5000
Ряд1
0
0
-5000
0,05
0,1
KUAT ARUS (I)
Grafik R Terhadap I(Tegangan = 3 volt)
RESISTOR(R)
15000
y = -2359,3x + 4085,6
R² = 0,0106
10000
5000
Ряд1
0
0
0,2
0,4
0,6
Линейная
(Ряд1)
KUAT ARUS (I)
Ade Damara Gonggoli, Anisa Rahma Fauziah, Diah Kerolin Fatmala, Intan Dewi Purnama - Hubungan
Antara Tegangan Listrik Dan Resistor Menggunakan Persamaan Hukum Ohm
9
RESISTOR (R)
Grafik R Terhadap I (Tegangan=6 volt)
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
y = -2937,6x + 4536,8
R² = 0,0369
Ряд1
0
0,5
KUAT ARUS (I)
Линейная
(Ряд1)
1
RESISTOR (R)
Grafik R Terhadap I (V = 12 Volt)
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
-2000 0
y = -61416x + 6536,8
R² = 0,4704
Ряд1
0,05
0,1
KUAT ARUS (I)
Линей
ная
(Ряд1)
0,15
RESISTOR (R)
Grafik R Terhadap I (R=9 Volt)
15000
y = 21125x - 560,87
R² = 0,9998
10000
5000
Ряд1
0
0
0,5
1
KUAT ARUS (I)
Grafik R Terhadap I (R=12 Volt)
RESISTOR (R)
15000
y = 114500x - 1247,5
R² = 0,222
Ряд1
10000
5000
0
0
0,02
0,04
0,06
Линейная
(Ряд1)
KUAT ARUS (I)
Grafik R Terhadap I (Tegangan=6 volt)
Berdasarkan grafik 1 terlihat bahwa semakin besar resistor yang diberikan maka
semakin kecil arus yang dihasilkan, sehingga terbukti resistor berbanding terbalik
dengan kuat arus listrik.
10
Final Praktikum Fisika Dasar 2 FMIPA UPR
Grafik 2
TEGANGAN (V)
Grafik V Terhadap I(R=10K Ω)
20
y = 10000x - 8E-15
R² = 1
10
0
0
0,0005
0,001
Ряд1
0,0015
KUAT ARUS (I)
Grafik V Terhadap I(R=470 Ω)
y = 485,16x - 0,1898
R² = 0,9994
TEGANGAN (V)
15
10
Ряд1
5
Линейн
ая
(Ряд1)
0
0
0,01
0,02
0,03
KUAT ARUS(I)
Grafik V Terhadap I(R=100Ω)
TEGANGAN (V)
15
y = 100x
R² = 1
10
5
Ряд1
0
0
0,05
0,1
0,15
KUAT ARUS (I)
Grafik V Terhadap I (R= 100Ω)
tegangan (V)
0,1
y = 0,0048x + 0,01
R² = 0,4847
0,08
0,06
0,04
Ряд1
0,02
0
0
5
10
15
Линейная
(Ряд1)
KUAT ARUS(I)
Ade Damara Gonggoli, Anisa Rahma Fauziah, Diah Kerolin Fatmala, Intan Dewi Purnama - Hubungan
Antara Tegangan Listrik Dan Resistor Menggunakan Persamaan Hukum Ohm
11
TEGANGAN (V)
Grafik V Terhadap I (R=470Ω)
0,02
y = 0,0012x + 1E-17
R² = 0,8909
0,015
0,01
Ряд1
0,005
0
0
5
10
Линейна
я (Ряд1)
15
KUAT ARUS(I)
TEGANGAN (v)
Grafik V Terhadap I (R=10K Ω)
0,8
y = 0,045x + 0,075
R² = 0,9918
0,6
0,4
Ряд1
0,2
0
0
5
10
Линейная
(Ряд1)
15
KUAT ARUS (I)
TEGANGAN (V)
Grafik V Terhadap I (R=470Ω)
0,02
y = 0,0012x + 1E-17
R² = 0,8909
0,015
0,01
Ряд1
0,005
0
0
5
10
15
KUAT ARUS(I)
Линейна
я (Ряд1)
Grafik V Terhadap I (R=470Ω)
Berdasarkan grafik 2 terlihat bahwa nilai kuat arus dan tegangan memiliki hubungan
berbanding lurus, artinya jika semakin besar kuat arus maka semakin besar pula
tegangan.
IV.
KESIMPULAN DAN SARAN
Dapat diambil kesimpulan bahwa kuat arus berbanding lurus dengan tegangan.
Hal ini dibuktikan bahwa semakin besar tegangan yang diberikan maka semakin
besar pula kuat arus yang dihasilkan. Pada percobaan ini juga diketahui bahwa kuat
arus berbanding terbalik dengan hambatan. Hal ini dibuktikan bahwa semakin besar
hambatan yang diberikan maka semakin kecil kuat arus yang dihasilkan sehingga
persamaannya V=I.R dimana I yaitu kuat arus sedangkan R yaitu hambatan.
12
Final Praktikum Fisika Dasar 2 FMIPA UPR
DAFTAR PUSTAKA
Giancoli, Douglas C. (2014). Fisika: Prinsip dan Aplikasi Edisi ke 7. Jilid 1. Jakarta:
Erlangga.
Abdullah, Mikrajudin. (2016). Fisika Dasari 1. Bandung: ITB.
Tim Dosen Fisika. (2019). Penuntun Praktikum Fisika Dasar II. FMIPA. UPR.
Romario Panjaitan, Frans dan Stevano Augusta M. (2012). Pengatur Intensitas Cahaya
Menggunakan Transistor. Banten : Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.
Handayani, Siti Waahyuni. (2009). FIB. Jakarta: UI.
Rahmawati, Lilis Indah. (2013). Penentuan Hambatan Listrik Dengan Hukum Ohm.
Universitas Jember : FMIPA.
Ramdhani, Mohammad. (2005). Rangkaian Listrik. Bandung: Sekolah Tinggi Teknologi
Telkom.
Sri Wahyuni. (2008). Alat Ukur Dan Tingkat Pengukuran. Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Ade Damara Gonggoli, Anisa Rahma Fauziah, Diah Kerolin Fatmala, Intan Dewi Purnama - Hubungan
Antara Tegangan Listrik Dan Resistor Menggunakan Persamaan Hukum Ohm
13
Download
Random flashcards
Rekening Agen Resmi De Nature Indonesia

9 Cards denaturerumahsehat

Create flashcards