l1. hukum kirchoff - Lab Fisika Gunadarma

LISTRIK
1 Hukum Kirchoff
I. Tujuan Percobaan
1. Mempelajari hambatan yang dipasang secara seri dan paralel
2. Mempelajari rangkaian loop banyak (multiloop circuit)
II. Peralatan
1. Papan rangkaian yang terdiri dari : hambatan 6 buah dan catu daya 3 buah
2. Multimeter
III. Teori
Gambar 1
Jika suatu sumber tegangan dihubungkan dengan beban luar, maka akan
terjadi rangkaian tertutup. Arus yang mengalir pada rangkaian tertutup itu
tergantung dari beban luar yang dipergunakan. Untuk rangkaian tertutup yang
mempunyai loop lebih dari satu (multiloop circuit), arus yang mengalir pada masingmasing loop dihitung dengan menggunakan Hukum Kirchoff.
Gambar 2
Menurut Hukum Kirchoff :
29
Edisi Tahun 2015-2016
I = I1 + I2
E1 = I (R1 + R4 ) + I1 R2
E2 = I1 R2 - I2 R3
(1)
(2)
(3)
Dari ketiga persamaan di atas diperoleh :
I
E1 ( R2  R3 )  E2 R2
R2 R3  ( R4  R1 )( R2  R3 )
(4)
I

 E (R  R )
R R  ( R  R )( R  R )
(5)
I

 E )  E (R  R )
R R  ( R  R )( R  R )
(6)
E R
R (E
IV. Cara Kerja
A. Mempelajari rangkaian seri
Gambar 3
1.
2.
3.
4.
5.
Susun rangkaian seperti gambar 3
Ukur tegangan sumber (E1).
Ukur arus yang mengalir di tititk A.
Ukur tegangan AB, BC dan AC.
Ulangi percobaan untuk harga R (hambatan) yang lain.
B. Mempelajari rangkaian paralel
1.
2.
3.
4.
Susun rangkaian seperti gambar 4
Ukur tegangan sumber (E1).
Ukur arus yang mengalir pada setiap R.
Ulangi percobaan untuk susunan R yang lain.
30
Edisi Tahun 2015-2016
Gambar 4
C. Mempelajari rangkaian multiloop
a. Susun rangkaian seperti gambar 5 :
Gambar 5
1.
2.
3.
4.
Ukur masing-masing tegangan sumber E1 dan E2 dalam keadaan terangkai.
Ukur arus yang mengalir pada I, I1 dan I2
Ulangi percobaan untuk hambatan yang lain.
Ulangi untuk sumber tegangan yang lain.
Gambar 6
31
Edisi Tahun 2015-2016
b. Susun rangkaian seperti gambar 6:
1.
2.
3.
4.
Ukur masing-masing tegangan sumber E1, E2 dan E3.
Ukur arus yang mengalir pada I, I1 dan I2
Ulangi percobaan untuk hambatan yang lain.
Ulangi untuk sumber tegangan yang lain.
Untuk gambar 6 berlaku :
I
R2 ( E1  E 3 )  R3 ( E1  E 2 )
R1 R2  R1 R3  R2 R3
(7)
I1 
R3 ( E1  E 2 )  R1 ( E 2  E 3 )
R1 R2  R1 R3  R2 R3
(8)
I2 
R1 ( E 2  E 3 )  R2 ( E1  E 3 )
R1 R2  R1 R3  R2 R3
(9)
V. Tugas pendahuluan
1. Jelaskan hukum Kirchoff tentang arus dan Hukum Kirchoff tentang tegangan.
2. a. Buktikan sesuai dengan gambar 3 bahwa hambatan total (RT) :
RT = R1 + R 2
b. Buktikan sesuai dengan gambar 4 bahwa hambatan total (1/RT):
1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
3. Sebutkan :
a. nama alat ukur arus listrik ? Jelaskan cara penggunaannya
b. nama alat ukur tegangan listrik? Jelakan cara penggunaannya.
4. Perhatikan rangkaian pada Gambar (4). Jika R1= 2 Ohm, R2 = 4 Ohm , R3 = 8
Ohm dan E1 = 12 Volt, hitung
a. Hambatan total
b. Arus total yang mengalir pada rangkaian.
c. Arus yang mengalir pada hambatan R3.
VI. Tugas Akhir :
1.
2.
3.
Hitunglah besar masing-masing hambatan dan juga hambatan pengganti
dengan
menggunakan
hukunm
Ohm. Bandingkan hasilnya dengan
pengamatan khusus untuk gambar 3 dan gambar 4.
Hitunglah besar arus pada rangkaian gambar 5 dan gambar 6 dengan
persamaan yang ada. Bandingkan hasilnya dengan pengamatan.
Tuliskan kesimpulan dan analisa dari percobaan yang anda lakukan.
32
Edisi Tahun 2015-2016