ABSTRAK
Tujuan Percobaan ini adalah untuk megetahui cara penggunaan voltmeter dan amperemeter dan untuk mengetahui berapa tegangan diantara ujung-ujung hambatan. Pada percobaan ini bahan yang dipakai adalah baterai besar dan baterai kecil. Metode dalam percobaan ini adalah dengan menghubungkan ujung voltmeter ataupun amperemeter dengan ujung baterai sesuai tandanya. Kemudian dilihat berapa besar tegangan dan kuat arusnya. Dari percobaan ini didapat hasil tegangan, kuat arus, dan daya pada baterai bear adalah sebesar 1.546 volt, 14 x 10-4 A, dan 11042,85 watt. Sedangka besar tegangan, kuat arus dan daya pada baterai kecil adalah sebesar 1,537 volt, 14 x 10-4 A, dan 10978,57 watt.
Kata kunci : voltmeter, amperemeter, hambatan, dan kuat arus.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Hukum Ohm
Hukum ohm menjelaskan tentang hubungan antara tegangan listrik dengan kuat arus listrik. Bunyi hukum ohm adalah tegangan (v) pada suatu hambatan yang memenuhi hukum ohm berbanding lurus terhadap kuat arus (I) untu suhu yang konstan (Sunaryono, 2010).
Perbedaan beda potensial dan kuat arus listrik selalu tetap atau konstan. Semakin besar beda potensial listrik semakin besar pula kuat arus yang mengalir. Besarnya kuat arus listrik sebanding dengan beda potensial listrik. Dari pernyataan diatas dapat dibuat persamaan sebagai berikut dengan C adalah konstan merupakan sebuah konstan yang merupakan sebuah hambatan suatu penghantar yang disimbulkan dengan huruf R. Nilai hambatan suatu penghantar dipengaruhi oleh panjang kawat, diameter kawat dan jenis kawat. Semakin besar diameter kawat, nilai hambatan kawat semakin kecil dan semakin panjang kawat maka nilai hambatan yang dimiliki kawat semakin besar. Jika jenis kawat tidak sama maka hambatan juga tidak sama (Purwoko, 2007).
Voltmeter merupakan alat ukur beda potensial antara dua titik. Pemakaian alat voltmeter dipasang paralel dengan komponen yang akan diukur pada beda potensialnya. Arus listrik (I) yang mengalir melalui resistor (R) akan menyebabkan daya yang dikirim baterai hilang dalam bentuk panas, ini disebut daya disipasi (Soepriyanto, 2012).
Apabila suatu penghantar diberikan potensial yang berbeda antara kedua ujungnya, maka dalam pengahantar itu akan timbul arus listrik. Hukum ohm menjelaskan hubungan antara tegangan listrik dengan kuat arus listrik. Orang pertama yang menyatakan tentang hubungan antara tegangan dengan kuat arus listrik adalah George Simon Ohm (Sutrisno, 1997).
Hukum ohm dalam kehidupan sehari-hari sudah sering dijumpai seperti pada penggunaan alat-alat listrik, seperti lampu, kulkas dan alat-alat elektronik lainnya yang harus disesuaikan dengan tegangan hukum hukum ohm, memberikan
informasi mengenai kuat arus atau tegangan suatu alat listrik yang lebih kecil dari ynag seharusnya, arus akan mengecil sehingga alat tersebut tidak bekerja secara normal karena dipengaruhi oleh tegangan dan kuat arus pada alat tersebut, misalnya lampu yang redup.
Hambatan listrik masih ada hubungannya dengan suhu dan temperatur, karena kawat listrik sangat memungkinkan mengalami perubahan suhu. Termistor adalah salah satu jenis yang mempunyai koefisien temperatur yang sangat tinggi. Fungsi utama dari komponen ini dari suatu rangkaian elektronik adalah untuk mengubah nilai resistensi karena adanya perubahan temperatur dalam rangkaian tersebut. Karakteristik dalam rangkaian tersebut memungkinkan kita untuk dapat mengatasi sensor temperatur, kompensasi temperatur atau masalah sistem lain.
Termistor ada dua yaitu NTC (negative temperature coefficient) dan PTC (positive temperature coefficient). NTC sebagaimana namanya adalah resistor yang mempunyai koefisien temperatur yang sangat tinggi, termistor jenis ini dibuat dari oksida logam dari golongan transisi. Oksida-oksida ini mempunyai resistensi yang tinggi, tetapi dapat diubah menjadi bahan semikonduktor. Sedangkan termistor PTC berbeda dengan NTC, diantaranya adalah koefisien temperatur dari termistor PTC bernilai positif hanya dalam interval waktu, temperatur PTC jauh lebih besar dari pada temperatur NTC (Soepriyanto, 2012).
Amperemeter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Pemakaian alat ukur ini dihubungkan kedalam rangkaian sehingga terhubung seri dengan komponen yang akan dihitung kuat arusnya (Ripler, 1991).
Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan dari suatu komponen elektronik (resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan dinyatakan dengan ohm. Elektron bebas cenderung bergerak melewati konduktor dengan beberapa derajat pergeseran, atau bergerak berlawanan. Gerak berlawanan ini biasanya yang disebut dengan hambatan, besarnya arus listrik dalam suatu rangkaian adalah jumlah dari energi yang ada untuk mendorong elektron dan juga dari hambatan atau jumlah hambatan dalam sebuah rangkaian untuk menghambat lajunya arus.
Misalkan kita punya sebatang kawat, maka dari dalam kawatmu punya jutaan elektron yang mengalir atau bergerak secara acak dengan kelajuan 105 m/s. Ketika kawat tersebut tidak kita hubungkan dengan sumbat lengan maka elektron bergerak disekitar tempatnya, dia tidak akan bisa berada jauh dari asalnya. Hal ini disebabkan karena sekitarnya berdesak-desakan dengan elektron lain.
Hambatan dipengaruhi oleh tiga faktor yaitu, panjang, luas dan jenis bahan. Hambatan berbanding lurus dengan panjang benda. Semakin panjang benda maka semakin besar hambatan benda. Hambatan berbanding terbalik dengan penampang benda, semakin luas penampangnya semakin kecil hambatannya. Inilah alasan mengapa kabel listrik yang dibuat besar-besar tujuannya adalah untuk memperkecil hambatan agar tegangan dapat mengalir dengan mudah (Baylis, 2001).
Tegangan listrik atau yang lebih dikenal sebagai beda potensial listrik adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik. Tegangan listrik merupakan ukuran beda potensial yang mampu membangkitkan medan listrik sehingga menyebabkan timbulnya arus listrik dalam sebuah konduktor listrik.
Berdasarkan ukuran perbedaan potensialnya, tegangan listrik memiliki empat tingkatan:
1. Tegangan ekstra rendah (extra low voltage)
2. Tegangan rendah (low voltage)
3. Tegangan tinggi (high voltage)
4. Tegangan ekstra tinggi (extra high voltage)
Sesuai dengan definisi di atas, bahwa tegangan merupakan perbedaan potensial antara dua titik, yang bisa didefinisikan sebagai jumlah kerja yang diperlukan untuk memindahkan arus dari satu titik ke titik lainnya, maka rumus dasar tegangan antara 2 titik adalah:
Va - Vb = ∫E . dI................................................. (2.1)
Dimana Va = potensial di titik a; Vb = potensial di titik b; E = medan listrik, dan I = arus listrik. Berdasarkan penerapannya, beda potensial ada pada arus listrik searah (DC) dan arus listrik bolak- balik (AC). Pada arus searah:
V = √(P.R)......................................................... (2.2)
V = I . R........................................................... (2.3)
dimana
V = tegangan
P = daya
R = hambatan
I = arus
Sedangkan pada arus bolak-balik:
Dimana
V = tegangan (Volt)
I = arus (Ampere)
P = daya (Watt)
R = hambatan (Ohm)
Z = impedansi
ф adalah beda fase antara I dan V (Halliday, 1984).
Resistor adalah komponen elektronik dua saluran yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi penurun tegangan diantara kedua salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya berdasarkan hkum Ohm. 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 komponen dan film. bahkan resistansi/ kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium. Karaktristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat diboroskan. Karaktristik lain termasuk koefisien suhu, desah listrik, dan indukstansi.
Dalam banyak pemakaian, dijumpai sumber tegangan dan beberapa buah resistor yang dihubungkan dengan cara tertentu. Rangkaian seri adalah rangkaian dimana resistor disusun secara berderet sehingga arus yang melalui tiap-tiap komponen adalah sama. Rangkaian paralel adalah rangkaian dimana resistor disusun secara sejajar, sehingga tegangan atau beda potensial tiap-tiap komponen adalah sama.
Banyak rangkaian mengandung lebih dari satu hambatan (tahanan). Tahanan-tahanan tersebut dapat dihubungkan dengan cara:
1. seri (dua penahan dihubungkan deret).
2. paralel (sejajar) atau tiga tahanan dihubungkan sejajar.
3. gabungan antara seri dan paralel.
Dalam hubungan seri, arus yang melalui tahanan-tahanan mempunyai kuat arus yang sama. Jumlah tegangan antara tahanan jumlah dari tegangan masing-masing. Sedangkan dalam hubungan paralel, tegangan tegangan pada tiap-tiap tahanan sama besarnya dan jumlah arus yang diberikan oleh sumber tenaga sama dengan jumlah arus melalui tahanan masing-masing (Daryanto, 2000).
Satuan dari tahanan adalah Ohm, sedangkan satuan dari arus listrik adalah ampere dan satuan dari teganngan listrik adalah volt. Menurut hasil percobaan sudah dibuktikkan bahwa sebuah sumber tegangan sebesar 1 volt jika dihubungkan dengan sebuah tahanan sebesar 1 ohm, maka arus yang mengalir 1 ampere. Berarti dalam tegangan, arus, dan hambatan listrik mempunyai kaitan yang sangat erat. Dan kaitan tersebut dapat ditulis sebagai berikut (Depati, 2003).
Arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan listrik (elektron) yang mengalir melalui konduktor dalam tiap satuan waktu.
Daya listrik adalah besar energi listrik yang ditransfer oleh suatu rangkaian listrik tertutup. Daya listrik sebagai bentuk energi listrik yang mampu diubah oleh alat-alat pengubah energi menjadi berbagai bentuk energi lain, misalnya energi gerak, energi panas, energi suara, dan energi cahaya.
Selain itu, daya listrik ini juga mampu disimpan dalam bentuk energi kimia. Baik itu dalam bentuk kering (baterai) maupun dalam bentuk basah (aki) (Darryanto, 2000).
Rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang saling berhubungan yang di dalamnya terdapat hambatan (R) dan sumber arus listrik (elemen, E atau ɛ) sehingga pada rangkaian tersebut mengalir arus listrik. Pada dasarnya ada dua jenis rangkaian istrik, yaitu : rangkaian seri dan paralel.
a. Rangkaian seri adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara sejajar (seri). Baterai dalam senter umumnya disusun dalam rangkaian seri.
Banyaknya muatan lisrik yang mengalir tiap satuan waktu adalah sama di sepanjang rangkaian. Jumlah muatan yang mengalir tiap satuan waktu adalah besaran kuat arus, sehingga kita mendapati sifat yang khas dari rangkaian seri, yaitu kuat arus di sepanjang rangkaian adalah sama.
Bila kuat arus pada hambatan R1, R2, dan R3 berturut-turut I1, I2,I3, sedangkan arus rotal pada rangkaina disebut I, maka : I1= I2=I3=I
Beda potensial pada masing-masing hambatan dapat dihitung dengan persamaan hukum Ohm, V=IR, yang berarti bila harga masing-masing resistor adalah V1 : V2 : V3 =IR1 : IR2 : IR3
Bila kuat arus pada hambatan R1, R2, dan R3 berturut-turut I1, I2,I3, sedangkan arus rotal pada rangkaina disebut I, maka : I1= I2=I3=I
Beda potensial pada masing-masing hambatan dapat dihitung dengan persamaan hukum Ohm, V=IR, yang berarti bila harga masing-masing resistor adalah V1 : V2 : V3 =IR1 : IR2 : IR3
b. Rangkaian paralel adalah rangakain listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik, di mana semua input komponen berasal dari sumber yang sama. Sifat khas dari rangkaian paralel adalah “beda potensial pada masing-masing cabang adalah sama.
Bila V1 adalah tegangan pada resistor R1 , V2 adalah pada resistor R2 dan V3 adalah tegangan pada resistor R3 maka berlaku:V1=V2=V3
Kalau rangkaian seri berlaku sebagai pembagi tegangan, maka rangkaian paralel berlaku sebagai pembagi arus. Hal ini karena sesuai hukum Kirchoff, bahwa arus total pada rangkaian akan dibagi-bagi ke masing-masing cabang melalui rasio I1 : I2 : I3 = I/R1 : I/R2 : I/R3 Gabungan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel disebut rangkaian seri-paralel (kadang disebut sebagai rangkaian campuran) (Daniel. 1998).
Kalau rangkaian seri berlaku sebagai pembagi tegangan, maka rangkaian paralel berlaku sebagai pembagi arus. Hal ini karena sesuai hukum Kirchoff, bahwa arus total pada rangkaian akan dibagi-bagi ke masing-masing cabang melalui rasio I1 : I2 : I3 = I/R1 : I/R2 : I/R3 Gabungan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel disebut rangkaian seri-paralel (kadang disebut sebagai rangkaian campuran) (Daniel. 1998).
0 comments:
Posting Komentar