LAPORAN
PRAKTIKUM
HUKUM OHM
Disusun
Oleh
Nama : Eka Fitriani
NIM :
15/379608/PA/16666
No.
Golongan : 56 A
Asisten : Tisar Dewi
Pratiwi
Hari,
Tanggal Praktikum : Kamis, 18 November
2015
LABORATORIUM FISIKA DASAR
JURUSAN FISIKA FMIPA
UNIVERSITAS GADJAH MADA
2015
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam
kehidupan sehari hari kita sering menjumpai penggunaan alat digital di berbagai
bidang mulai dari peralatan rumah tangga misalnya rice cooker, microwave, oven
dan sebagainya hingga peralatan digital seperti gadget, hp dan laptop yang
selalu digunakan manusia dalam kegiatannya. Dimana setiap peralatan digital
tersebut memerlukan sumber energi listrik agar dapat digunakan secara optimal.
Dalam sebuah rangkaian listrik biasanya
terdapat istilah yang dikenal dengan arus listrik, tegangan dan hambatan. Pada
dasarnya sebuah rangkaian listrik terjadi ketika sebuah penghantar mampu
mengalirkan electron bebas secara terus menerus. Aliran inilah yang disebut
dengan arus. Sedangkan tegangan adalah beda potensial yang ada di antara titik
rangkaian listrik tersebut. Untuk menemukan hubungan di antara istilah-istilah
yang ada dalam sebuah rangkaian listrik diperlukan sebuah praktikum yang dapat
membuktikannya.
Dengan
melakukan praktikum ini kita dapat mengetahui dan mempelajari hubungan antara
tegangan dan kuat arus pada suatu rangkaian dan dapat digunakan untuk
mengetahui sebuah hambatan listrik tanpa harus menggunakan alat yang dinamakan
ohmmeter. Selain itu materi tentang hukum ohm ini sangat berguna khususnya yang
mendalami kelistrikan. Karena dengan adanya hukum ohm kita dapat mengerti
tentang kelistrikan. Untuk itu dalam kegiatan praktikum kali ini praktikan akan meneliti lebih lanjut
mengenai Hukum Ohm.
1.2 Tujuan
·
Belajar
menerapkan dan mengertikan (meng-interpretasi-kan) grafik.
·
Memperagakan
pengukuran arus dan tegangan pada suatu tahanan.
·
Penentuan besar
suatu tahanan dengan metode grafik.
·
Membuktikan
kebenaran persamaan “Hukum Ohm”.
·
Menentukan
hubungan antara arus yang mengalir pada resistor (I) dengan beda potensial (V)
pada ujung-ujung resistor.
BAB II
DASAR TEORI
2.1
Hukum Ohm
Ohm diambil dari nama tokoh fisika George Simon Ohm.
Dia merupakan ilmuan yang berhasil menentukan hubungan antara beda potensial
dengan arus listrik. Selain tiu dia juga menemukan bahwa perbandingan antara
beda potensial di suatu beban listrik dengan arus yang mengalir pada beban
listrik tersebut menghasilkan angka yang konstan. Konstanta ini kemudian di
kenal dengan Hambatan listrik (R). Untuk menghargai jasanya maka satuan
Hambatan listrik adalah Ohm (Ω).
Hukum Ohm menyatakan bahwa besarnya kuat arus ( I ) yang melalui
konduktor antara dua titik berbeda berbanding lurus terhadap beda potensial
atau tegangan ( V ) di dua titik tersebut.
I ∞ V
Sedangkan
hubungan antara kuat arus ( I ) yang
melalui konduktor berbanding terbalik dengan hambatan rangkaian atau resistor (
R ) pada rangkaian.
I ∞
Jika
kedua hubungan diatas digabung maka akan terbentuk hukum ohm , yang bila dituliskan
secara fisika adalah sebagai berikut :
Keterangan
:
V
= Tegangan ( V )
I = Kuat arus ( A )
R
= Hambatan ( Ω )
|
I =
. V
Fungsi utama hukum Ohm adalah digunakan
untuk mengetahui hubungan tegangan dan kuat arus serta dapat digunakan untuk
menentukan suatu hambatan beban listrik tanpa menggunakan Ohmmeter. Kesimpulan
akhir hukum Ohm adalah semakin besar sumber tegangan maka semakin besar arus
yang dihasilkan. Kemudian besar kecilnya hambatan listrik tidak dipengaruhi
oleh besar tegangan dan arus listrik tetapi dipengaruhi oleh panjang penampang,
luas penampang dan jenis bahan.
2.2 Rangkaian Seri
Hambatan listrik suatu
penghantar dapat disusun secara seri dan paralel atau digabung antara kedunaya
yaitu seri dan paralel.
2.2.1
Rangkaian Seri
Dalam
rangkaian seri arus yang mengalir hanya dalam satu jalur. Dimana arus I akan
sama di setiap bagian rangkaian. Hukum Ohm sendiri dapat diterapkan untuk
seluruh bagian dalam rangkaian seri ataupun per bagian dalam rangkaian seri itu
sendiri.
Gambar 1. Rangkaian Seri
Persamaan untuk rangkaian seri adalah
2.2.2
Rangkaian Paralel
Dalam rangkaian paralel,
pemasangan antar komponen dilakukan secara berderet. Dimana beda potensial atau
tegangan V akan sama di setiap bagiannya.
Gambar
2. Rangkaian Paralel
Persamaan
sistematis untuk rangkaian paralel adalah
Untuk menghasilkan arus listrik pada rangkaian, dibutuhkan beda
potensial. Baterai merupakan salah satu alat yang dapat menghasilkan beda
potensial. Sedangkan resistor yang digunakan adalah resistor carbon dimana
digunakan kode-kode warna sebagai petunjuk besarnya nilai resistensi dari
resistor. Resistor ini berbentuk tabung dangan dua kaki di kiri dan kanan,
dibadannya terdapat cincin kode warna untuk mengetahui besarnya resistensi
tanpa menggunakan ohmmeter.
Contoh
salah satu gambar resistor :
Gambar
3. Resistor
Dua
warna pertama menyatakan dua digit pertama nilai hambatan, warna ketiga
menyatakan pangkat sepuluh yang digunakan untuk mengalikan dan keempat
merupakan toleransi pembuatan.
Tabel
nilai warna pada cincin resistor :
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Alat dan
Bahan
3.1.1
Sumber Tegangan DC Sumber tegangan DC 6 Volt (
4 buah baterai @1.5 Volt )
3.1.2
DC miliAmperemeter
3.1.3
DC voltmeter
3.1.4
Potensiometer
3.1.5
2 buah tahanan ( R )
3.1.6
Kabel konektor
3.2 Skema
Percobaan
1. Rangkaian
Tunggal
Gambar 4. Skema Dasar Percobaan Rangkaian
Tunggal
Gambar 5.
Skema Percobaan Rangkaian Tunggal
2.
Rangkaian
Seri
Gambar 6. Skema Dasar Percobaan Rangkaian Seri
3. Rangkaian
Paralel
Gambar 7. Skema Dasar Percobaan Rangkaian
Paralel
Keterangan Gambar
=
Resistor
=
Potensiometer
= Sumber Tegangan
= Amperemeter
= Voltmeter
Gambar 8.
Skema Percobaan Rangkaian Seri dan Paralel
3.3 Tata
Laksana Penelitian
3.3.1
Percobaan pertama, rangkaian tunggal resistor 1
1. Alat dan
bahan disiapkan dan dirangkai sesuai dengan skema percobaan gambar 5
2. Sebelumnya
DC miliamperemeter dikalibrasi terlebih dahulu dengan mengatur jarum agar
menunjuk pada angka nol.
3. Potensiometer
diputar sehingga amperemeter menunjukkan skala tertentu yaitu 2 mA
4. Kemudian
perubahan jarum pada voltmeter diamati lalu dicatat.
5. Percobaan
dilakukan sebanyak 10 kali dengan memberi variasi pada amperemeter yaitu 4 mA,
6 mA, 8 mA, 10 mA, 12 mA, 14 mA, 16 mA, 18 mA, 20 mA. Lalu perubahan pada jarum
voltmeter untuk setiap percobaan dicatat
3.3.2
Percobaan pertama, rangkaian tunggal resistor 2
1. Alat dan
bahan dirangkai sesuai dengan skema percobaan gambar 5, hanya saja menggunakan
resistor yang berbeda
2. Potensiometer
diputar sehingga amperemeter menunjukkan skala tertentu yaitu 2 mA
3. Kemudian
perubahan jarum pada voltmeter diamati lalu dicatat.
4. Percobaan
dilakukan sebanyak 10 kali dengan memberi variasi pada amperemeter yaitu 4 mA,
6 mA, 8 mA, 10 mA, 12 mA, 14 mA, 16 mA, 18 mA, 20 mA. Lalu perubahan pada jarum
voltmeter untuk setiap percobaan dicatat
3.3.3
Percobaan pertama, rangkaian tunggal resistor
seri
1. Alat dan
bahan dirangkai sesuai dengan skema percobaan gambar 8, dengan susunan resistor
seri
2. Potensiometer
diputar sehingga amperemeter menunjukkan skala tertentu yaitu 2 mA
3. Kemudian
perubahan jarum pada voltmeter diamati lalu dicatat.
4. Percobaan
dilakukan sebanyak 10 kali dengan memberi variasi pada amperemeter yaitu 4 mA,
6 mA, 8 mA, 10 mA, 12 mA, 14 mA, 16 mA, 18 mA, 20 mA. Lalu perubahan pada jarum
voltmeter untuk setiap percobaan dicatat
3.3.4
Percobaan pertama, rangkaian tunggal resistor
paralel
1. Alat dan
bahan disiapkan dan dirangkai sesuai dengan skema percobaan gambar 8, dengan susunan
resistor paralel
2. Potensiometer
diputar sehingga amperemeter menunjukkan skala tertentu yaitu 4 mA
3. Kemudian
perubahan jarum pada voltmeter diamati lalu dicatat.
4. Percobaan
dilakukan sebanyak 10 kali dengan memberi variasi pada amperemeter yaitu 6 mA,
8 mA, 10 mA, 12 mA, 14 mA, 16 mA, 18 mA, 20 mA, 22 mA. Lalu perubahan pada
jarum voltmeter untuk setiap percobaan dicatat
3.4 Analisis
Data
Hukum Ohm
1.
Metode
Grafik
Keterangan
:
V
= Tegangan ( V )
I = Kuat arus ( A )
R
= Hambatan ( Ω )
|
V = I . R
I =
. R
y m x
I
(A)
V
(V)
2.
Metode
regresi linear :
m ±
∆m = ... ± ....
m
=
R =
R
= ..........
.......... Ω
R seri = ( R1+ R2)
Ω
R paralel =(
)
Ω
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data
Percobaan
4.1.1 Tabel
data percobaan pertama menggunakan resistor tunggal (R1)
A (mA)
|
V
(Volt)
|
2
|
0,1
|
4
|
0,3
|
6
|
0,5
|
8
|
0,7
|
10
|
0,85
|
12
|
1.15
|
14
|
1,2
|
16
|
1,4
|
18
|
1,6
|
20
|
1,8
|
Tabel 4.1 Percobaan resistor tunggal (R1)
4.1.2
Tabel data percobaan kedua menggunakan resistor
tunggal (R2)
A (mA)
|
V
(Volt)
|
2
|
0,2
|
4
|
0,4
|
6
|
0,5
|
8
|
0,7
|
10
|
0,9
|
12
|
1.1
|
14
|
1,3
|
16
|
1,5
|
18
|
1,7
|
20
|
1,8
|
Tabel 4.2 Percobaan resistor tunggal (R2)
4.1.3
Tabel data percobaan ketiga menggunakan
resistor seri
A (mA)
|
V
(Volt)
|
2
|
0,2
|
4
|
0,4
|
6
|
0,6
|
8
|
0,9
|
10
|
1,2
|
12
|
1.4
|
14
|
1,6
|
16
|
1,8
|
18
|
2,05
|
20
|
2,25
|
Tabel 4.3 Percobaan resistor seri
4.1.4
Tabel data percobaan ketiga menggunakan
resistor paralel
A (mA)
|
V
(Volt)
|
4
|
0,05
|
6
|
0,1
|
8
|
0,15
|
10
|
0,2
|
12
|
0,25
|
14
|
0,3
|
16
|
0,35
|
18
|
0,4
|
20
|
0,42
|
22
|
0,45
|
Tabel 4.4 Percobaan resistor paralel
4.2 Grafik
4.2.1
Grafik percobaan pertama dengan rangkaian resistor tunggal R1
Grafik 4.1
Percobaan pertama
4.2.2
Grafik percobaan kedua dengan rangkaran
resistor tunggal R2
Grafik 4.2
Percobaan kedua
4.2.3
Grafik percobaan ketiga dengan rangkaian resistor seri
Grafik 4.3
Percobaan ketiga
4.2.4
Grafik percobaan keempat dengan rangkaian
resistor paralel
Grafik 4.4
Percobaan keempat
4.3 Pembahasan
Dalam praktikum hukum ohm kali ini praktikan melakukan empat kali
percobaan. Percobaan pertama dilakukan dengan menyusun rangkaian resistor
tunggal R1, rangkaian disusun sesuai dengan skema gambar lalu
voltmeter dan amperemeter dikalibrasi terlebih dahulu untuk memastikan bahwa
alat tersebut masih bisa berfungsi dengan baik. Kemudian dilakukan percobaan
dengan memutar potensiometer agar jarum pada amperemeter menunjukkan angka
tertentu yaitu 2 mA lalu diamati perubahan jarum pada voltmeter dan dicatat
hasilnya. Pengambilan data dilakukan sebanyak 10 kali dengan variasi
amperemeter yaitu 4 mA, 6 mA, 8 mA, 10 mA, 12 mA, 14 mA, 16 mA, 18 mA dan 20 mA
dengan memutar potensiometer. Setiap perubahan jarum pada voltmeter diamati dan
dicatat sebagai data percobaan.
Percobaan kedua dilakukan sama seperti percobaan pertama dengan
rangkaian tunggal hanya saja resistor yang digunakan berbeda yaitu resistor R2.
Pengambilan data juga dilakukan sebanyak 10 kali. Percobaan ketiga dilakukan
dengan merangkai rangkaian secara seri sesuai dengan skema gambar. Kemudian
pengambilan data dilakukan sama seperti percobaan pertama. Sedangkan untuk
percobaan keempat rangakaian disusun secara paralel, sedangkan untuk variasi
amperemeter dimulai dari 4 mA, 6 mA, 8 mA, 10 mA, 12 mA, 14 mA, 16 mA, 18 mA,
20 mA, dan 22 mA. Setiap perubahan jarum pada voltmeter diamati dan dicatat.
Dari hasil pengambilan data dapat disimpulkan bahwa hubungan antara
amperemeter dan voltmeter adalah berbanding lurus. Karena saat amperemeter
dinaikan maka nilai voltmeter juga akan naik. Hasil grafik yang terbentuk
adalah grafik dengan gradien positif. Hasil grafik menujukkan bahwa pada
rangkaian yang disusun secara seri memiliki kemiringan lebih besar dibanding
dengan rangkaian paralel. Hal ini menunjukkan bahwa rangkaian seri memiliki
nilai hambatan yang jauh lebih besar.
Hasil perhitungan menggunakan metode regresi linier adalah sebagai
berikut:
a. Rangkaian
tunggal dengan R1
b. Rangkaian
tunggal dengan R2
c. Rangkaian
seri
d. Rangkaian
paralel
Dari hasil perhitungan dengan metode regresi linier juga diperoleh
hasil bahwa nilai hambatan rangkaian seri lebih besar dari rangkaian paralel.
Namun, dalam melakukan percobaan ada sedikit kendala yang dihadapi praktikan
yaitu kerusakan yang terjadi pada alat serta sensitifitas alat sehingga alat
tersebut tidak boleh disentuh sedikit saja. Selain itu faktor human error pada praktikan juga
menyebabkan pengambilan data kurang akurat.
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
a.
Melalui
metode grafik, terbukti bahwa tegangan pada rangkaian beserta arus yang
mengalir memiliki hubungan V = I . R karena
I yang divariasikan maka
I
=
. V
,
sumbu x = V dan sumbu y = I.
b.
Besar
tegangan atau beda potensial pada ujung-ujung resistor berbanding lurus dengan
kuat arus yang mengalir pada resistor tersebut.
c.
Hambatan
total dari resistor yang disusun seri lebih besar dari pada resistor tersebut
disusun secara paralel.
d.
Hasil
yang diperoleh dari percobaan yang dilakukan praktikan adalah :
1.) Rangkaian
tunggal dengan R1
2.) Rangkaian
tunggal dengan R2
3.) Rangkaian
seri
4.) Rangkaian
paralel
5.2 Saran
a. Sebaiknya
praktikan memastikan semua alat dapat bekerja dengan baik
b. Melakukan
pengamatan dengan penuh konsentrasi agar hasil yang didapat lebih akurat
c. Saat
membaca jarum pada voltmeter harus dilakukan dengan benar benar sejajar agar
hasilnya lebih akurat
Daftar Pustaka
a. Staff
Laboratorium Fisika Dasar.2015. Buku Panduan Praktikum Fisika Dasar Semester 1.
Laboratorium Fisika Dasar FMIPA UGM : Yogyakarta.
b. Pedoman
Praktikum Fisika Dasar, Listrik dan Optik . Bandung; STT Tekstil. 2013.
c. Padri,
I Made; Fisika Dasar 1. FPMIPA IKIP Bandung, Bandung. 1992.
LAMPIRAN
1.
Percobaan pertama dengan resistor tunggal R1
No
|
X
(V)
|
Y
(A)
|
X²
|
Y²
|
XY
|
1
|
0,1
|
0,002
|
0,01
|
0,000004
|
0,0002
|
2
|
0,3
|
0,004
|
0,09
|
0,000016
|
0,0012
|
3
|
0,5
|
0,006
|
0,25
|
0,000036
|
0,003
|
4
|
0,7
|
0,008
|
0,49
|
0,000064
|
0,0056
|
5
|
0,85
|
0,01
|
0,7225
|
0,0001
|
0,0085
|
6
|
1,15
|
0,012
|
1,3225
|
0,000144
|
0,0138
|
7
|
1,2
|
0,014
|
1,44
|
0,000196
|
0,0168
|
8
|
1,4
|
0,016
|
1,96
|
0,000256
|
0,0224
|
9
|
1,6
|
0,018
|
2,56
|
0,000324
|
0,0288
|
10
|
1,8
|
0,02
|
3,24
|
0,0004
|
0,036
|
∑
|
9,6
|
0,11
|
12,085
|
0,00154
|
0,1363
|
Tabel
4.5 Perhitungan percobaan pertama untuk rangkaian resistor tunggal
R =
∆R =
2.
Percobaan kedua dengan resistor tunggal R2
No
|
X
(V)
|
Y
(A)
|
X²
|
Y²
|
XY
|
1
|
0,2
|
0,002
|
0,04
|
0,000004
|
0,0004
|
2
|
0,4
|
0,004
|
0,16
|
0,000016
|
0,0016
|
3
|
0,5
|
0,006
|
0,25
|
0,000036
|
0,003
|
4
|
0,7
|
0,008
|
0,49
|
0,000064
|
0,0056
|
5
|
0,9
|
0,01
|
0,81
|
0,0001
|
0,009
|
6
|
1,1
|
0,012
|
1,21
|
0,000144
|
0,0132
|
7
|
1,3
|
0,014
|
1,69
|
0,000196
|
0,0182
|
8
|
1,5
|
0,016
|
2,25
|
0,000256
|
0,024
|
9
|
1,7
|
0,018
|
2,89
|
0,000324
|
0,0306
|
10
|
1,8
|
0,02
|
3,24
|
0,0004
|
0,036
|
∑
|
10,1
|
0,11
|
13,03
|
0,00154
|
0,1416
|
Tabel
4.6 Perhitungan percobaan keuda untuk rangkaian resistor tunggal
R =
∆R =
3.
Percobaan ketiga dengan resistor seri
No
|
X
(V)
|
Y
(A)
|
X²
|
Y²
|
XY
|
1
|
0,2
|
0,002
|
0,04
|
0,000004
|
0,0004
|
2
|
0,4
|
0,004
|
0,16
|
0,000016
|
0,0016
|
3
|
0,6
|
0,006
|
0,36
|
0,000036
|
0,0036
|
4
|
0,9
|
0,008
|
0,81
|
0,000064
|
0,0072
|
5
|
1,2
|
0,01
|
1,44
|
0,0001
|
0,012
|
6
|
1,4
|
0,012
|
1,96
|
0,000144
|
0,0168
|
7
|
1,6
|
0,014
|
2,56
|
0,000196
|
0,0224
|
8
|
1,8
|
0,016
|
3,24
|
0,000256
|
0,0288
|
9
|
2,05
|
0,018
|
4,2025
|
0,000324
|
0,0369
|
10
|
2,25
|
0,02
|
5,0625
|
0,0004
|
0,045
|
∑
|
12,4
|
0,11
|
19,835
|
0,00154
|
0,1747
|
Tabel
4.7 Perhitungan percobaan ketiga untuk rangkaian resistor seri
R =
∆R =
4.
Percobaan keempat dengan resistor paralel
No
|
X
(V)
|
Y
(A)
|
X²
|
Y²
|
XY
|
1
|
0,05
|
0,004
|
0,0025
|
0,000016
|
0,0002
|
2
|
0,1
|
0,006
|
0,01
|
0,000036
|
0,0006
|
3
|
0,15
|
0,008
|
0,0225
|
0,000064
|
0,0012
|
4
|
0,2
|
0,01
|
0,04
|
0,0001
|
0,002
|
5
|
0,25
|
0,012
|
0,0625
|
0,000144
|
0,003
|
6
|
0,3
|
0,014
|
0,09
|
0,000196
|
0,0042
|
7
|
0,35
|
0,016
|
0,1225
|
0,000256
|
0,0056
|
8
|
0,4
|
0,018
|
0,16
|
0,000324
|
0,0072
|
9
|
0,42
|
0,02
|
0,1764
|
0,0004
|
0,0084
|
10
|
0,45
|
0,022
|
0,2025
|
0,000484
|
0,0099
|
∑
|
2,67
|
0,13
|
0,8889
|
0,00202
|
0,0423
|
Tabel
4.8 Perhitungan percobaan keempat untuk rangkaian resistor paralel
R =
∆R =
