Praktikum Fisika Dasar " Hukum Ohm "

BAB I

PENDAHULUAN

1.1       Judul Praktikum                   

 Hukum Ohm

1.2       Tanggal Prakikum      

            25 oktober 2014

1.3       Tujuan Praktikum       

          1.Mempelajari cara pemasangan voltmeter dan ampermeter

            2.Mempelajari berapa tegangan diantara ujung ujung hambatan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1       Hukum Ohm

            Hukum ohm berbunyi sebagai berikut: besarnya kuat arus yang timbul pada suatu pengantar berbanding lurus dengan beda potensial atau tegangan antara kedua ujung pengantar tersebut

            Hukum ohm menggambarkan bagaimana arus, tegangan, dan tahanan berhubungan.  George ohm menentukan secara eksperimental bahwa jika tegangan yang melewati sebuah tahanan bertambah nilainya maka arusnya juga akan bertambah nilainya. Begitu juga sebaliknya. Hukum ohm dapat dituliskan dalam rumus sebagai berikut

V= I . R

V= tegangan

R= tahanan

 I= kuat arus

            Hukum ohm juga menyatakan bahwa pada tegangan yang konstan, jika nilai tahanan di perkecil maka akan diperoleh arus yang lebih kuat. Begitu juga sebaliknya dan dapat ditulis sebagai berikut :

I= V/R

            Hukum ohm dapat diterapkan dalam rangkaian tahana seri.Yang di maksud dengan rangkaian tahanan seri adalah tahanan di hubungkan ujung tahanan yang ada pada rangkaian ke ujung atau dalam suatu rantai. Untuk mencari arus yang mengalir pada rangkaian seri dengan tahanan lebih dar satu, diperlukan jumalah total nilai tahanan tahanan tersebut. Hal ini dapat di mengerti karena setiap tahanan yang ada pada rangkaian seri akan memberikan hambatan bagi arus untuk mengalir (rusdianto,1999:19).

Resistor merupakan elemen pasif  yang paling sederhana. Kita akan memulai bahasan kita dengan memperhatikan hasil kerja fisikawan jerman, georg simon ohm, yang pada tahun 1827 mempublikasikan sebuah pamflet yang memaparkan hasil-hasil dari usahanya mengukur arus dan tegangan serta hubungan matematika di antara keduanya. Salah satu hasil  yang diperoleh adalah pernyatan tentang relasi fundamental yang saat ini kita sebut sebagai hukum ohm. Meskipun hal ini telah ditemukan 46  tahun sebelumnya di inggris oleh henry cavendish. Pamflet yang dipublikasikan oleh georg simon ohm banyak menerima kritik yang tak pantas dan menjadi bahan tawaan selama beberapa tahun setelah di publikasi pertamanya akhirnya karya itu diterima beberapa tahun setelahnya.    

Hukum ohm menyatakan bahwa tegangan pada terminal-terminal material penghantar berbanding lurus terhadap arus yang mengalir melalui material ini, secara matematika hal ini dirumuskan sebagai :

V = I R

            Dimana konstan proporsionalitas atau kesebandinagn R disebut resistansi.Satuan untuk resistansi adalah ohm, dan bisa disingkat dengan huruf besar omega, Ω (durbin, 2005:22).

            Elektron –elektron bebas bergerak dalam suatu medan listrik yang memperagakan periode yang sama sebagai lettice-nya. Selama gerakan gerakan mereka, elektron-elektron bebas ini sering sekali disebarkan oleh medan. Uraian yang sesuai untu gerakan elektron jenis ini harus menggunakan metode mekanika kuantum.Disini uraian yang termasuk sederhana sudah mencukupi. Ketika tidak terdapat medan listrik eksternal, elekton-elektron tersebut bergerak kesegala arah dantidak ada transportasi muatan netto atau arus listrik. Tetapi jika digunakan sebuah medan listrik eksternal, terjadi aliran gerakan dari gerakan-gerakan elektron sembarang sehingga terjadi arus listrik. Tampaknya alamiah untuk menganggap kekuatan dari arus tersebut sesuai dengan medan listrik.

            Untuk membuktikan hubungan ini, kita meninjau hasil-hasil percobaan  yang telah dilakukan. Salah satu hukum fisika yang mungkin paling dikenal oleh para mahasiswa adalah hukum ohm, yang menyatakan bahwa untuk suatu konduktor logam pada suhu konstan, perbandingan antara perbedaan antara perbedaan potensial ∆V antara dua titik dari konduktor dengan arus listrik I yang melaui konduktor tersebut adalah konstan. Konstan ini disebut tahanan listrik R dari konduktor antara dua titik. Jadi hukum ohm bisa dinyatakan sebagai:

∆V  = R  atau  I = ∆V

I                            R

            Dari persamaan kelihatan bahwa R dinyatakan dalam satuan SI sebagai volt ampere atau m² kg s^-1 C^-2 , dan disebut ohm (Ω). Jadi satu ohm adalah tahanan suatu konduktor yang dilewati arus satu ampere ketika perbedaan potensialnya dijaga satu volt diujung-ujung konduktor tersebut (alonso, 1992:76)

2.2       Kuat Arus Listrik

Aliran listrik ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak di dalam suatu penghantar.Arah arus listrik (I) yang timbul pada penghantar berlawanan arah dengan arah gerak elektron.Muatan listrik dalam jumlah tertentu yang menembus suatu penampang dari suatu penghantar dalam satuan waktu tertentu disebut sebagai kuat arus listrik.Jadi kuat arus listrik adalah jumlah muatan listrik yang mengalir dalam kawat penghantar tiap satuan waktu. Jika dalam waktu t mengalir muatan listrik sebesar Q, maka kuat arus listrik I adalah:

Para ahli telah melakukan perjanjian bahwa arah arus listrik mengalir dari kutub positif ke kutub negatif.Jadi arah arus listrik berlawanan dengan arah aliran elektron.

2.3       Beda Potensial atau Tegangan Listrik

Terjadinya arus listrik dari kutub positif ke kutub negatif dan aliran elektron dari kutub negatif ke kutub positif, disebabkan oleh adanya beda potensial antara kutub positif dengan kutub negatif, dimana kutub positif mempunyai potensial yang lebih tinggi dibandingkan kutub negatif.

Beda potensial antara kutub positif dan kutub negatif dalam keadaan terbuka disebut gaya gerak listrik dan dalam keadaan tertutup disebut tegangan jepit.

2.4       Hubungan Antara Kuat Arus Listrik dan Tegangan Listrik

Hubungan antara V dan I pertama kali ditemukan oleh seorang guru Fisika berasal dari Jerman yang bernama George Simon Ohm. Dan lebih dikenal sebagai hukum Ohm yang berbunyi: Besar kuat arus listrik dalam suatu penghantar berbanding langsung dengan beda potensial (V) antara ujung-ujung penghantar asalkan suhu penghantar tetap.

Hasil bagi antara beda potensial (V) dengan kuat arus (I) dinamakan hambatan listrik atau resistansi (R) dengan satuan ohm.

2.5       Resistor

Dua atau lebih resistor yang dihubungkan sedemikian rupa sehingga muatan yang sama harus mengalir melalui keduanya dikatakan bahwa resistor itu terhubung secara seri. Karena muatan tidak terkumpul pada satu titik dalam kawat yang dialiri arus konstan, jika suatu muatan ∆Q mengalirke R₁ selama interval waktu tertentu, sejumlah muatan ∆Q harus mengalir keluar R₂ selama interval yang sama. Kedua resistor haruslah membawa arus I yang sama. Resistansi ekivalen untuk resistor yang tersusun seri adalah penjumlahan resistansi awal.

         Dua resistor yang dihubungkan sedemikian rupa sehingga beda potensial yang sama antara keduanya yang dikatakan bahwa mereka dihubungkan secara paralel. Catat bahwa resistor-resistor dihubungkan pada kedua ujungnya dengan sebuah kawat. Resitansi ekivalen dari kombinasi resistor paralel didefinisikan sebagai resistensi Req tersebut, dimana arus total I menghasilkan tegangan jatuh V. (Tipler, 1998: 154-155)

BAB III

METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1       Alat

1.   Multimeter 1 buah

2.   Power Supply DC 1 buah

3.   Kabel penghubung

4.   Papan rangkaian

3.2       Bahan

1.   Baterai besar dan kecil masing – masing satu buah

2.   Resistor

3.3       Cara Kerja

1.      Baterai diletakan diatas meja dengan multimeter.

2.      Baterai dihubungkan dengan kabel penghubung ke multimeter pertama beterai kecil setelah itu baterai besar.

3.      Dicatat berapa tengangan dan hambatan yang di dapat.

4.      Setelah itu multimeter dan baterai di hubungkan dengan power supply,tengangan pada power suplly diatur bervariasi 1,0,  2,0  3,0 v.

5.      Pada multimeter di catat berapa hambatan yang dihasilkan.

6.      Kemudian dihitung berapa arus yang di dapat.

7.      Tabelkan.

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1       Hasil

1.      Baterai besar dan kecil

No	Baterai	Tegangan (Volt)	Kuat Arus (Ampere)	Hambatan (Ohm)
1	Besar	1.56	0.1752 A	8,90
2	Kecil	1.6	0.1724 A	9,28

2.      Power supply

No	Tegangan (Volt)	Kuat Arus (Ampere)	Hambatan (Ohm)
1	1,0	0.059	16,83
2	2,0	0.1728	11,57
3	3,0	0.49916	6,01

4.2       Pembahasan

Pada pratikum ini ada hubungan sangat penting antara tegangan, arus dan hambatan. Hubungan tersebut disebut hukum ohm. Hubungan dalam hukum ohm ini yaitu Besarnya arus listrik yang mengalir sebanding dengan besarnya beda potensial (Tegangan). Untuk sementara tegangan dan beda potensial dianggap sama walau sebenarnya kedua secara konsep berbeda. Secara matematika di tuliskan I ∞ V atau V ∞ I, Untuk menghilangkan kesebandingan ini maka perlu ditambahkan sebuah konstanta yang kemudian di kenal dengan Hambatan (R) sehingga persamaannya menjadi V = I.R. Dimana V adalah tegangan (volt), I adalah kuat arus (A) dan R adalah hambatan (Ohm). Selain itu perbandingan antara tegangan dengan kuat arus merupakan suatu bilangan konstan yang disebut hambatan listrik. Secara matematika di tuliskan V/I = R atau dituliskan V = I.R.

Pada percobaan ini diuji besar hambatan yang dimiliki dua buah baterai yang berukuran berbeda tetapi memiliki tegangan yang sama, yaitu sebesar 1.558 Volt. Hasil yang diperoleh adalah baterai kecil memiliki kuat arus sebesar 0.254 Ampere dan hambatan sebesar 6.115 Ω. Sedangkan baterai besar memiliki kuat arus 0.404 ampere dan hambatan 3.88 Ω. Hasil yang diperoleh selaras dengan teori, bahwa semakin besar luas penampang maka semakin kecil hambatannya. Sehingga kuat arus yang dihasilkanpun semakin besar pula.

            Percobaan selanjutnya adalah menggunakan resistor dengan sumber tegangan yang divariasikan dari power supply. Hasil ditunjukkan pada grafik berikut:

Pada percobaan tersebut dapat diketahui bahwa Hukum Ohm menyatakan bahwa kuat arus listrik (I) sebanding dengan beda potensial yang diberikan dan berbanding terbalik dengan hambatan rangkaian (R)  dapat disimbolkan dengan :

V = I R

Berdasarkan grafik diatas, menunjukan bahwa semakin besar tegangan maka semakin besar pula hambatannya.hal ini sesuai dengan besarnya nilai R berbanding lurus dengan besarnya nilai v dan berbanding terbalik dengan besarnya I.Semakin besar tegangan listrik maka hambatan penghantar listrik tersebut akan semakin besar.

BAB V
KESIMPULAN

            Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, maka kesimpulannya sebagai berikut:

1.      Baterai besar memiliki hambatan yang lebih kecil dibandingkan dengan baterai kecil karena baterai besar memiliki luas penampang yang lebih luas.

2.      Pada percobaan power supply dengan tegangan 1,0 volt memiliki hambatan 16,83 ohm,2,0 ohm,memiliki hambatan 11,57 ohm dan 3,0 memiliki hambatan 6,01ohm.

3.      Pada percobaan power supply semakin besar tegangan yang diberikan (v) maka semakin besar hambatan yang dihasilkan.

4.      Hambatan tidak dipengaruhi oleh tegangan, melainkan luas, panjang, dan jenis bahan penampang.

DAFTAR PUSTAKA

Alonso, dkk. 1979. Dasar-dasar fisika universitas. Jakarta: Erlangga

Durbin, dkk. 2005. Rangkaian listrik. Jakarta: Erlangga.

Esvandiari.2006.Smart Fisika SMA.Puspa Suara:Jakarta.

Rusdianto, eduard. 1999. Penerapan konsep dasar listrik dan elektronika. Yogyakarta: kanisius

Share this post