jurnal praktikum fisika dasar - Laboratorium Fisika Dasar FT.UNTIRTA

JURNAL PRAKTIKUM FISIKA DASAR
PENGATURAN INTENSITAS CAHAYA MENGGUNAKAN TRANSISTOR
Disusun Oleh :
Kelompok N
Nama Anggota :
1. Frans Romario Panjaitan (333508xxxx)
2. Stevano Augusta M (333208xxxx)
3. xxxx (xxxxxxxxxx) .... dst
LABORATORIUM FISIKA DASAR - FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA
CILEGON - BANTEN
2012
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
i
LEMBAR PENGESAHAN
ii
ABSTRAK
iii
KATA PENGANTAR
iv
DAFTAR ISI
v
DAFTAR GAMBAR
vi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .................................................................................................. 1
1.2 Tujuan Penulisan ............................................................................................... 7
1.3 Perumusan Masalah ........................................................................................... 8
1.4 Batasan Masalah ................................................................................................ 16
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2.1 Lampu ................................................................................................................ 23
2.2 Transistor ........................................................................................................... 24
2.3 Kapasitor ........................................................................................................... dst...
2.4 Resistor ..............................................................................................................
2.5 Potensiometer ....................................................................................................
2.6 Intensitas cahaya ................................................................................................
BAB III METODE PERCOBAAN
3.1 Diagram alir percobaan .....................................................................................
3.2 Alat & Bahan .....................................................................................................
3.2.1 Alat ...........................................................................................................
3.2.2 Bahan .......................................................................................................
3.3 Prosedur percobaan ...........................................................................................
BAB IV HASIL & PEMBAHASAN
4.1 Hasil Percobaan .................................................................................................
4.2 Pembahasan .......................................................................................................
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ........................................................................................................
5.2 Saran ..................................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
BAB II
DESKRIPSI PROSES
1.1
Lampu
Lampu adalah sebuah peranti yang memproduksi cahaya. Kata "lampu" dapat
juga berarti bola lampu. Ada berbagai macam lampu diantaranya lampu pjiar, lampu
neon. lampu busur, lampu mercuri, LED, dan sebagainya. Salah satu lampu yang
digunakan dalam penelitian ini adalah lampu pijar. Lampu pijar adalah sumber cahaya
buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian
memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut
menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan
langsung rusak akibat teroksidasi. Lampu pijar dipasarkan dalam berbagai macam
bentuk dan tersedia untuk tegangan (voltase) kerja yang bervariasi dari mulai 1,25 volt
hingga 300 volt. Energi listrik yang diperlukan lampu pijar untuk menghasilkan cahaya
yang terang lebih besar dibandingkan dengan sumber cahaya buatan lainnya seperti
lampu pendar dan diode cahaya, maka secara bertahap pada beberapa negara peredaran
lampu pijar mulai dibatasi. Di samping memanfaatkan cahaya yang dihasilkan,
beberapa penggunaan lampu pijar lebih memanfaatkan panas yang dihasilkan,
contohnya adalah pemanas kandang ayam, dan pemanas inframerah dalam proses
pemanasan di bidang industri.
Gambar 2.1 Lampu
23
24
1.2
Transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai
sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau
sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana
berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan
pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.Transistor throughhole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter). Pada umumnya, transistor memiliki 3
terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektot (C). Tegangan yang di satu
terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang
lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output
Kolektor. Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik
modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat).
Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan
penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai
saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa
sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.
Gambar 2.2 Transistor
1.3
Kapasitor
Kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik,
dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik.
Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday.
Kondensator juga dikenal sebagai "kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai
hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada
tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat untuk
menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan
bahasa dan negara yang tidak menggunakan bahasa Inggris masih mengacu pada
perkataan bahasa Italia "condensatore", bahasa Perancis condensateur, Indonesia dan
dst...
Jerman Kondensator atau Spanyol Condensador. Kondensator diidentikkan mempunyai
dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan
biasanya berbentuk tabung. Namun kebiasaan dan kondisi serta artikulasi bahasa setiap
negara tergantung pada masyarakat yang lebih sering menyebutkannya. Kini kebiasaan
orang tersebut hanya menyebutkan salah satu nama yang paling dominan digunakan
atau lebih sering didengar. Pada masa kini, kondensator sering disebut kapasitor
(capacitor) ataupun sebaliknya yang pada ilmu elektronika disingkat dengan huruf (C).
Gambar 2.3 Kapasitor
1.4
Resistor
Resistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk menahan
arus listrik dengan memproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya, nilai
tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir. Resistor
digunakan sebagai bagian dari jejaring elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan
salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari
bermacam-macam kompon dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari
paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium). Karakteristik utama dari resistor
adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain
termasuk koefisien suhu, desah listrik, dan induktansi. Resistor dapat diintegrasikan
kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan
letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan
disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.
Gambar 2.4 Resistor
1.5
Potensiometer
Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang
membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang digunakan
(salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan sebagai resistor
variabel atau Rheostat. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan peranti
elektronik seperti pengendali suara pada penguat. Potensiometer yang dioperasikan
oleh suatu mekanisme dapat digunakan sebagai transduser, misalnya sebagai sensor
joystick. Potensiometer jarang digunakan untuk mengendalikan daya tinggi (lebih dari
1 Watt) secara langsung. Potensiometer digunakan untuk menyetel taraf isyarat analog
(misalnya pengendali suara pada peranti audio), dan sebagai pengendali masukan untuk
sirkuit elektronik. Sebagai contoh, sebuah peredup lampu menggunakan potensiometer
untuk menendalikan pensakelaran sebuah TRIAC, jadi secara tidak langsung
mengendalikan kecerahan lampu. Potensiometer yang digunakan sebagai pengendali
volume kadang-kadang dilengkapi dengan sakelar yang terintegrasi, sehingga
potensiometer membuka sakelar saat penyapu berada pada posisi terendah.
Gambar 2.5 Potensiometer
1.6
Intensitas Cahaya
Intensitas cahaya adalah besaran pokok fisika untuk mengukur daya yang
dipancarkan oleh suatu sumber cahaya pada arah tertentu per satuan sudut. Satuan SI
dari intensitas cahaya adalah Candela (Cd). Dalam bidang optika dan fotometri
(fotografi), kemampuan mata manusia hanya sensitif dan dapat melihat cahaya dengan
panjang gelombang tertentu (spektrum cahaya nampak) yang diukur dalam besaran
pokok ini. Daya dalam fisika adalah laju energi yang dihantarkan atau kerja yang
dilakukan per satuan waktu. Daya dilambangkan dengan P. Daya rata-rata (sering
disebut sebagai "daya" saja bila konteksnya jelas) adalah kerja rata-rata atau energi
yang dihantarkan per satuan waktu. Daya sesaat adalah limit daya rata-rata ketika
selang waktu Δt mendekati nol. Intensitas cahaya cenderung disebut sebagai kuat
cahaya. Kuat cahaya dapat dinyatakan didalam rumus:
𝑷=𝑰𝐕
...................................... (2.1)
Atau
𝑷 = 𝑰 𝑹𝟐
........................................ (2.2)
BAB III
METODE PERCOBAAN
3.1
Diagram Alir Percobaan
Merangkai Alat
Menyalakan Lampu
Mengukur Jarak
lampu ke luxmeter
Mengatur lampu
dengan potensiometer
Mencatat hasil
intensitas yang
ditunjukkan pada
luxmeter
Gambar 3.1 Diagram Alir Percobaan
3.2
Alat & Bahan
3.2.1
Alat
Alat – alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah
-
Lampu pijar
-
Transistor Q4006LT
-
Kapasitor 473K 630V
-
Resistor 10000 Ω
-
Resositor 1000 Ω
3.2.2
-
Potensiometer 500 K
-
Lampu indikator
-
Kabel
Bahan
Bahan – bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah
3.3
-
Viting
-
Kotak sabun bekas
-
Papan bingkai kecil
Prosedur Percobaan
Adapun prosedur percobaan yang telah dilakukan diantaranya
1.
Merangkai alat-alat yang ditunjukkan seperti pada gambar di bawah ini
2.
Menyalakan lampu dengan menyambungkan langsung ke sumber listirk(AC)
3.
Mengukur jarak antara luxmeter dengan lampu yang sudah dinyalakan.
4.
Mengatur besarnya intensitas cahaya dengan menggunakan potensiometer yang
ada pada rangkaian alat yang telah disusun.
5.
Mencatat hasil intensitas yang didapat berdasarkan besar potensiometer yang telah
diukur.
BAB IV
HASIL & PEMBAHASAN
4.1
Hasil Percobaan
Dari percobaan yang telah dilakukan maka didapat hasil data seperti dibawah ini :
R/I
Low
Medium
High
10
200
1500
2200
15
100
1200
1800
20
50
750
1500
Tabel 4.1 Hasil data percobaan intensitas tiap jarak berbeda
Dan dibuat ke dalam gambar grafik yang ditunjukkan seperti di bawah ini :
25
JARAK (R)
20
15
LOW
MEDIUM
10
HIGH
5
0
0
500
1000
1500
2000
2500
INTENSITAS (LUX)
Gambar 4.1 Grafik percobaan intensitas tiap jarak berbeda
Dari gambar grafik diatas ditunjukkan bahwa semakin besar jarak lampu semakin
kecil pula intensitas yang dihasilkan dalam kondisi potensiometer baik low, medium, dan
high. Ini menunjukkan bahwa hubungan antara jarak dan intensitas berbanding terbalik sesuai
persamaan rumus yang telah ada pada konsep.
4.2
Pembahasan
Setelah mendapatkan data-data yang telah diperoleh dari percobaan yang dilakukan,
data tersebut dapat diolah menggunakan rumus kuat cahaya yang telah ada (2.2)
𝑷 = 𝑰 𝑹𝟐
INTENSITAS
(LUX)
LOW
MEDIUM
HIGH
200
1500
2200
100
1200
1800
50
750
1250
R2 (m)
0.01
0.0225
0.04
Dari data yang sudah ada akan dimasukkan ke dalam persamaan rumus :
Untuk intensitas low :
1. P = 200 x 0.01 = 2
2. P = 100 x 0.025 = 2.25
3. P = 50 x 0.04 = 2
Untuk intensitas medium :
1. P = 1500 x 0.01 = 150
2. P = 1200 x 0.025 = 180
3. P = 750 x 0.04 = 150
Untuk intensitas high :
1. P = 2200 x 0.01 = 220
2. P = 1800 x 0.0225 = 270
3. P = 1250 x 0.04 = 300
BAB V
KESIMPULAN & SARAN
5.1
Kesimpulan
Kesimpulan yang didapat dari percobaan ini ialah :
1. Semakin besar jarak yang telah ditentukan semakin kecil pula intensitas yang
dihasilkan.
2. Transistor mempengaruhi intensitas cahaya lampu yang ada.
3. Hubungan intensitas dengan kuat cahaya berbanding lurus.
5.2
Saran
Saran yang didapat dari percobaan ini adalah
1. Mengukur jarak lampu ke luxmeter dengan akurat.
2. Berhati – hati terhadap tegangan yang mengalir langfsung dari arus AC.
3. Memanfaatkan sarana atau prasana yang ada dengan baik.