HUKUM OHM
I.
Maksud
dan Tujuan
· Menentukan
tahanan dalam (RL) daripada lampu 1 dan lampu 2 dengan menggunakan
ampermeter dan voltmeter.
· Mengerti
dan memahami cara penulisan ilmiah
II.
Teori
Dasar
Hukum
ohm menyatakan bahwa tegangan pada terminal – terminal material penghantar
berbanding lurus terhadap arus yang mengalir melaui material ini, secara
matematis hal ini dirumuskan sebagai berikut:
V = I . R
dimana: V
= beda potensial (volt)
I =
kuat arus (ampere)
R =
tahanan penghantar (ohm)
Untuk menghasilkan arus listrik
pada rangkaian, dibutuhkan beda potensial. Satu cara untuk menghasilkan beda
potensial ialah dengan baterai. George simon ohm (1797-1854) menentukan dengan
eksperimen bahwa arus pada kawat logam sebanding dengan beda potensial V yang
diberikan ke ujung – ujungnya . Prinsip Ohm ini adalah besarnya arus listrik
yang mengalir melalui sebuah penghantar metal pada rangkain, Ohm menentukan
sebuah persamaan yang simple menjelaskan hubungan antara tegangan, arus dan
hambatan yang saling hubungan. Tetapi beberapa zat terutama semi-konduktor ,
tidak mengikuti hukum Ohm. Sebuah grafik menunjukkan hubungan antara V dan I
yang diberikan hukum Ohm menghasilkan garis lurus. Hukum Ohm menggambarkan
bagaimana arus, tegangan, dan tahanan berhubungan. Hukum Ohm dapat diterapkan
dalam rangkaian tahanan seri. Yang dimaksud dengan rangkaian tahanan seri
adalah tahanan dihubungkan ujung ke ujung atau dalam suatu rantai.
Untuk mencari arus yang mengalir
pada rangkaian seri dengan tahanan lebih dari satu , diperlukan jumlah total
nilai tahanan-tahanan tersebut. Hal ini dapat dimengerti karena setiap tahanan
yang ada pada rangkaian seri akan memberikan hambatan bagi arus untuk mengalir
(Hayt, 1991 )
Bila
dalam suatu penghantar R mengalir arus listrik I maka dalam penghantar tersebut
ada tenaga listrik yang hilang dan berubah menjadi panas. Hal ini dikatakan ada
tenaga listrik yang terdissipasi, yang besarnya ialah :
|
dimana : P
= daya listrik (watt)
Disini dimisalkan tidak ada (tidak timbul) induksi diri
atau kapasitif induksi dalam lampu listrik. Karena jika demikian, maka akan
timbul beda fase antara E dan I,
sehingga kedua rumus di atas tidak berlaku.
III.
Alat
– alat dan Bahan
·
AC amperemeter
·
AC voltmeter
·
Tahanan geser
·
Lampu 1
·
Lampu 2
·
Kabel penghubung
·
Sumber arus
IV.
Cara
Kerja
·
Rangkaian seperti pada gambar (1) disusun, dengan memakai
lampu 1 dan belum dihubungkan dengan sumber arus. Besarnya tegangan listrik
yang harus digunakan diperhatikan.
·
Setelah rangkaian diperiksa oleh asisten barulah
rangkaian dihubungkan dengan sumber.
·
Kuat arus dicatat untuk beberapa harga potensial dari 50
s.d. 150 volt begitu pula sebaliknya.
·
Percobaan di atas
diulangi dengan menggunakan lampu 2.
·
Percobaan 1 s.d. 3 diulangi menggunakan lampu 1 yang
dipasang seri dengan lampu 2. Perhatikan beda nyala lampunya.
·
Percobaan 5 diulangi, tetapi kedua lampu dipasang
paralel. Perhatikan nyala lampunya.
·
Percobaan 1 s.d. 6 diulangi untuk rangkaian seperti pada
gambar 2.
V.
Data
Percobaan
Rangkaian Listrik Gb. 1
·
Lampu
1
|
Tegangan(v)
|
Kuat
arus ( Ma )
|
Nyala
lampu
|
|
50
|
210
|
Membara
|
|
60
|
225
|
Redup
|
|
70
|
240
|
Redup
|
|
80
|
260
|
Nyala
|
|
90
|
280
|
Nyala
|
|
100
|
300
|
Terang
|
·
Lampu
2
|
Tegangan(v)
|
Kuat
arus ( Ma )
|
Nyala
lampu
|
|
50
|
210
|
Membara
|
|
60
|
225
|
Membara
|
|
70
|
245
|
Membara
|
|
80
|
265
|
Redup
|
|
90
|
285
|
Nyala
|
|
100
|
300
|
Terang
|
·
Rangkaian
seri
|
Tegangan(v)
|
Kuat
arus ( Ma )
|
Nyala
lampu
|
|
50
|
150
|
Lampu 1 dan lampu 2 membara
|
|
60
|
160
|
Lampu 1 dan lampu 2 membara
|
|
70
|
180
|
Lampu 1 dan lampu 2 membara
|
|
80
|
190
|
Lampu 1 dan lampu 2 membara
|
|
90
|
200
|
Lampu 1 dan lampu 2 membara
|
|
100
|
220
|
Lampu 1 dan lampu 2 membara
|
·
Rangkaian
paralel
|
Tegangan(v)
|
Kuat
arus ( Ma )
|
Nyala
lampu
|
|
50
|
420
|
Lampu 1 dan lampu 2 membara
|
|
60
|
440
|
Lampu 1 dan lampu 2 membara
|
|
70
|
480
|
Lampu 1 dan lampu 2 redup
|
|
80
|
∞
|
|
|
90
|
∞
|
|
|
100
|
∞
|
|
VII.
Rangkaian
Listrik Gb. 2
·
Lampu
1
|
Tegangan(v)
|
Kuat
arus ( Ma )
|
Nyala
lampu
|
|
50
|
205
|
Membara
|
|
60
|
235
|
Membara
|
|
70
|
355
|
Redup
|
|
80
|
260
|
Nyala
|
|
90
|
280
|
Terang
|
|
100
|
300
|
Terang
|
·
Lampu
2
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus ( Ma )
|
Nyala lampu
|
|
50
|
215
|
Membara
|
|
60
|
230
|
Membara
|
|
70
|
250
|
Redup
|
|
80
|
260
|
Redup
|
|
90
|
280
|
Nyala
|
|
100
|
300
|
Terang
|
·
Rangkaian seri
|
Tegangan(v)
|
Kuat
arus ( Ma )
|
Nyala
lampu
|
|
50
|
160
|
Lampu 1 dan lampu 2 membara
|
|
60
|
165
|
Lampu 1 dan lampu 2 membara
|
|
70
|
180
|
Lampu 1 dan lampu 2 membara
|
|
80
|
190
|
Lampu 1 dan lampu 2 membara
|
|
90
|
200
|
Lampu 1 dan lampu 2 membara
|
|
100
|
220
|
Lampu 1 dan lampu 2 redup
|
·
Rangkaian
paralel
|
Tegangan(v)
|
Kuat
arus ( Ma )
|
Nyala
lampu
|
|
50
|
400
|
Lampu 1 dan lampu 2 redup
|
|
60
|
440
|
Lampu 1 dan lampu 2 nyala
|
|
70
|
480
|
Lampu 1 dan lampu 2 terang
|
|
80
|
500
|
Lampu 1 dan lampu 2 terang
|
|
90
|
∞
|
|
|
100
|
∞
|
|
VI.
Pertanyaan
dan Jawaban
- Hitunglah tahanan setiap lampu, pada setiap pasang kuat arus dan beda potensial untuk setiap metoda !
Jawab :
§ Metoda
I
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
R = V/I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0,21
|
238,095
|
Lampu 1
|
|
60
|
0,225
|
266,67
|
|
|
70
|
0,24
|
291,67
|
|
|
80
|
0,26
|
307,69
|
|
|
90
|
0,28
|
321,42
|
|
|
100
|
0,30
|
333,33
|
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
R = V/I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0,21
|
238,095
|
Lampu 2
|
|
60
|
0,225
|
266,67
|
|
|
70
|
0,245
|
285,71
|
|
|
80
|
0,265
|
301,88
|
|
|
90
|
0,285
|
315,78
|
|
|
100
|
0,30
|
333,33
|
§ Metoda
II
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
R = V/I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0,205
|
243,90
|
Lampu 1
|
|
60
|
0,235
|
255,31
|
|
|
70
|
0,255
|
274,50
|
|
|
80
|
0,26
|
307,69
|
|
|
90
|
0,28
|
321,42
|
|
|
100
|
0,30
|
333,33
|
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
R = V/I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0,215
|
232,55
|
Lampu 2
|
|
60
|
0,23
|
260,86
|
|
|
70
|
0,25
|
280
|
|
|
80
|
0,26
|
307,69
|
|
|
90
|
0,28
|
321,42
|
|
|
100
|
0,30
|
333,33
|
- Hitunglah tahanan rangkaian seri dan pararel secara percobaan !
Jawab :
§ Metoda
I
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
R = V/I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0.15
|
333,33
|
Rangkaian seri
|
|
60
|
0.16
|
375
|
|
|
70
|
0.18
|
388.89
|
|
|
80
|
0.19
|
421,05
|
|
|
90
|
0.20
|
450
|
|
|
100
|
0.22
|
454,545
|
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
R = V/I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0,42
|
119,04
|
Rangkaian paralel
|
|
60
|
0,44
|
136,36
|
|
|
70
|
0,48
|
145,83
|
|
|
80
|
∞
|
∞
|
|
|
90
|
∞
|
∞
|
|
|
100
|
∞
|
∞
|
§ Metoda
II
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
R = V/I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0,16
|
312,5
|
Rangkaian seri
|
|
60
|
0,165
|
363,63
|
|
|
70
|
0,18
|
388,89
|
|
|
80
|
0,19
|
421,05
|
|
|
90
|
0,20
|
450
|
|
|
100
|
0,22
|
454,545
|
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
R = V/I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0,40
|
125
|
Rangkaian paralel
|
|
60
|
0,44
|
136,36
|
|
|
70
|
0,48
|
145,83
|
|
|
80
|
0,50
|
160
|
|
|
90
|
∞
|
∞
|
|
|
100
|
∞
|
∞
|
- Hitunglah power yang diberikan pada setiap lampu untuk setiap keadaan !
Jawab :
§ Metoda
I
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
P =V.I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0,21
|
10,5
|
Lampu 1
|
|
60
|
0,225
|
13,5
|
|
|
70
|
0,24
|
16,8
|
|
|
80
|
0,26
|
20,8
|
|
|
90
|
0,28
|
25,2
|
|
|
100
|
0,30
|
30
|
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
P =V.I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0,21
|
10,5
|
Lampu 2
|
|
60
|
0,225
|
13,5
|
|
|
70
|
0,245
|
17,15
|
|
|
80
|
0,265
|
21,2
|
|
|
90
|
0,285
|
25,65
|
|
|
100
|
0,30
|
30
|
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
P=V.I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0.15
|
7,5
|
Rangkaian seri
|
|
60
|
0.16
|
9,6
|
|
|
70
|
0.18
|
12,6
|
|
|
80
|
0.19
|
15,2
|
|
|
90
|
0.20
|
18
|
|
|
100
|
0.22
|
22
|
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
P = V.I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0,42
|
21
|
Rangkaian paralel
|
|
60
|
0,44
|
26,4
|
|
|
70
|
0,48
|
33,6
|
|
|
80
|
∞
|
∞
|
|
|
90
|
∞
|
∞
|
|
|
100
|
∞
|
∞
|
§ Metoda
II
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
P=V.I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0,205
|
10,25
|
Lampu 1
|
|
60
|
0,235
|
14,1
|
|
|
70
|
0,255
|
17,85
|
|
|
80
|
0,26
|
20,8
|
|
|
90
|
0,28
|
25,2
|
|
|
100
|
0,30
|
30
|
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
P = V.I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0,215
|
10,75
|
Lampu 2
|
|
60
|
0,23
|
13,8
|
|
|
70
|
0,25
|
17,5
|
|
|
80
|
0,26
|
20,8
|
|
|
90
|
0,28
|
25,2
|
|
|
100
|
0,30
|
30
|
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
P = V.I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0,16
|
8
|
Rangkaian seri
|
|
60
|
0,165
|
9,9
|
|
|
70
|
0,18
|
12,6
|
|
|
80
|
0,19
|
15,2
|
|
|
90
|
0,20
|
18
|
|
|
100
|
0,22
|
22
|
|
Tegangan(v)
|
Kuat arus (A)
|
P= V.I
|
Rangkaian lampu
|
|
50
|
0,40
|
20
|
Rangkaian paralel
|
|
60
|
0,44
|
26,4
|
|
|
70
|
0,48
|
33,6
|
|
|
80
|
0,50
|
40
|
|
|
90
|
∞
|
∞
|
|
|
100
|
∞
|
∞
|
- Gambarlah grafik V terhadap I untuk masing – masing lampu untuk tiap rangkaian/metoda, juga untuk rangkaian seri dan pararel. Apa kesimpulan saudara tentang karakteristik lampu tersebut ?
Jawab :
Semakin besar tegangan maka sebakin besar kuat arus itu membuktikan bahwa
tegangan berbanding lurus dengan kuat arus.
- Buatlah grafik tahanan sebagai fungsi dari kuat power untuk tiap lampu dan tiap metoda ?
Jawab :
- Bagaimanakah bentuk grafik pada pertanyaan no. 4, 5, dan 6 ? Apakah R konstan ? Berilah pembahasan ! Faktor apa saja yang menyebabkan ini ?
Jawab
:
Pada grafik no. 4 cenderung naik
atau meningkat, hal ini membuktikan bahwa V dan I berbanding lurus, namun pada
grafik no. 5 cenderung hal itu
disebabkan karena v yang semakin naik tapi namun v tetap maka akan terjadi
penuunan hak itu nenbuktikab bahwa R berbandingterbalik dengan I begitupun p
Namun
semua grafik berjalan konstan sesuai dengan kenaikan atau dengan penurunan,
misalnya grafik pada metoda 1 dengan metoda 2 hampir sama.
-
Rangkaian listrik pada metoda 1 dengan metoda 2 walaupun
ada perbedaan dalam letak penyimpanan miliamperemeter namun dalam prinsipnya
tetap sama.
-
Terbuktinya hukum Ohm
V = I. R
- Dari segi kualintatif, mana yang lebih terang, pemasangan seri atau pararel ? Beri penjelasan !
Jawab
:
Sangat jelas bahwa rangkaian pararel
yang lebih terang. Hal ini terbukti dari data percobaan. Karena dalam
pemasangan pararel kuat arus dan beda potensial yang masuk lebih besar.
Sedangkan pada rangkaian seri tahanan / hambatan lebih besar.
VII.
Diskusi
·
hambatan
pada rangkaian seri lebih besar daripada nilai hambatan pada rangkaian paralel.
Seperti yang telah terlihat pada tabel pada hasil praktikum. Perbedaan atau
selisih nilainya hampir mencapai
3 kali lipat.
Misalnya pada tabel terlihat dipercobaan pertama besar tegangan sama-sama sebesar 50 V tetapi kuat arusnya berbeda.
Pada rangkaian seri kuat arusnya 0,15 A
sedangkan pada rangkaian paralel 0,42
A. Hal inilah yang menyebabkan perbedaan nilai hambatan pada keduanya.
·
Hubungan
antara tegangan dan kuat arus berbanding lurus. Seperti yang terlihat pada
tabel hasil percobaan, jika tegangan bertambah maka kuat arus juga bertambah.
Baik itupada rangkaian seri maupun pada rangkaian paralel, walaupun ada yang pertambahannya
hanya sedikit sekali.
Namun Melihat hasil dari perhitungan di atas, hasil yang
diperoleh terdapat sedikit penyimpangan. Hal ini disebabkan oleh:
a. Kurang
telitinya dalam melakukan pengamatan, baik terhadap miliAmperemeter, voltmeter
maupun terhadap lampu.
b. Kurang
lekatnya pemasangan kabel penghubung dari tiap – tiap alat yang digunakan,
sehingga dapat mengganggu arus listrik karena terjadi kebocoran.
VIII.
Kesimpulan
Dari
hasil percobaan yang telah dilakukan dan hasil perhitungan yang diperoleh di atas didapatkan bahwa :
·
R (hambatan) dan I (arus) berbanding lurus, semakin besar
hambatan maka semakin besar kuat arus.
·
hambatan
pada rangkaian seri lebih besar daripada nilai hambatan pada rangkaian parallel
·
Nilai
hambatan berbanding terbalik dengan nilai kuat arusnya. Jika nilai hambatannya
besar, maka nilai kuat arusnya akan kecil. Begitu juga sebaliknya.
IX.
Daftar
Pustaka
Buku Penuntun Praktikum Fisika Dasar II, STTT . Bandung.
https://id.m.wikipedia.org/wiki/Hukum_Ohm,
diakses pada 22 Maret 2018
No comments:
Post a Comment