laporan fisika

RANGKAIAN SERI PARALEL

1. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
2. Tujuan praktikum   : Mengamati arus dan tegangan pada rangkaian seri dan paralel dari resistor.
3. Hari/ Tanggal          : Kamis, 3 Juni 2010
4. Tempat Praktikum  : Laboratorium Fisika Dasar, lantai II, Fakultas MIPA, Universitas Mataram.

1. ALAT dan BAHAN
2. ALAT

• Power supply dan kabel penghubung
• Multimeter
• Papan rangkaian

1. BAHAN

• Resistor 1kΏ
• Resistor 4,7 kΏ
• Resistor 470 Ώ

1. LANDASAN TEORI

Resistor adalah komponen elektronik dua saluran yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi penurun tegangan diantara kedua salurannya sesua dengan arus yang mengalirinya  berdasarkan hokum 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 (http://id.wikipedia.org/wiki/Resistor ).

Dalam banyak pemakain, 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 (Sutrisno,1985:70).

Banyak rangkaianmengandung 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: 23-26).

Satuan dari tahanan adlah 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 1ohm, 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: 25-26).

R =

dengan R adalah tahanan listrik (ohm), Vadalah tegangan (volt), dan I adalah arus listrik (ampere).

1. CARA KERJA
2. Rangkkaian seri resistor
   1. Rangkaian disusun seperti pada gambar dibawah ini.

1. Tegangan sumber diatur sebesar 5 volt.
2. Arus yang melalui rangkaian  R₁ dan R₂ diamati 1.
3. Tegangan pada rangkkaian R₁ dan R₂ diamati.
4. Hasil pengamatan dicatat dalam tabel pengamatan.
5. Tegangan sumber diubah untuk 5 nilai yang berbeda, yaitu 6V,7V, 8V,9V, dan 10V dan dilakukan llangkah c hingga langkah e.
6. Rangkaian paralel resistor
   1. Rangkaian disusun seperti pada gambar dibawah ini.

1. Tegangan sumber diatur sebesar 5 volt.
2. Arus yang melalui rangkaian  R₁ dan R₂ diamati.
3. Tegangan pada rangkkaian R₁ dan R₂ diamati.
4. Hasil pengamatan dicatat dalam tabel pengamatan 2.
5. Tegangan sumber diubah untuk 5 nilai yang berbeda, yaitu 6V,7V, 8V,9V, dan 10V dan dilakukan langkah c hingga langkah e.
6. Rangkaian kombinasi resistor
   1. Rangkaian disusun seperti pada gambar dibawah ini.

1. Tegangan sumber diatur sebesar 5 volt.
2. Arus yang melalui rangkaian  R₁, R₂ dan R₃ diamati.
3. Tegangan pada rangkkaian R₁, R₂ dan R₃ diamati.
4. Hasil pengamatan dicatat dalam tabel pengamatan 3.
5. Tegangan sumber  diubah untuk 2 nilai yang berbeda, yaitu 6V dan 7V dan dilakukan langkah c hingga langkah e.

1. HASIL PENGAMATAN

(Terlampir)

1. ANALISIS DATA

• Rangkaian seri

• Arus

I₁= I₂ = I_rangkaian

*        data 1

I₁= I₂ = I_rangkaian = 1,4 mA

= 1,4 x 10^-6 mA

*        data 2

I₁= I₂ = I_rangkaian = 1,5 mA

= 1,5 x 10^-6 mA

*        data 3

I₁= I₂ = I_rangkaian = 1,3 mA

= 1,3 x 10^-6 mA

*        data 4

I₁= I₂ = I_rangkaian = 1,5 mA

= 1,5 x 10^-6 mA

*        data 5

I₁= I₂ = I_rangkaian = 1,5 mA

= 1,5 x 10^-6 mA

*        data 6

I₁= I₂ = I_rangkaian = 1,6 mA

= 1,6 x 10^-6 mA

• Tegangan

*        Data 1

V₁=  I₁ . R₁

= 1,4 x 10^-6 . 1000

= 1,4 x 10^-3 V

V₂ = I₂ . R₂

=1,4x 10^-6 . 4,7×10³

=6,58x 10^-3 V

*        Data 2

V₁=  I₁ . R₁

= 1,5 x 10^-6 . 1000

= 1,5 x 10^-3 V

V₂ = I₂ . R₂

=1,5x 10^-6 . 4,7×10³

=7,05x 10^-3 V

*        Data 3

V₁=  I₁ . R₁

= 1,3 x 10^-6 . 1000

= 1,3 x 10^-3 V

V₂ = I₂ . R₂

=1,3x 10^-6 . 4,7×10³

=6,11x 10^-3 V

*        Data 4

V₁=  I₁ . R₁

= 1,5 x 10^-6 . 1000

= 1,5 x 10^-3 V

V₂ = I₂ . R₂

=1,5x 10^-6 . 4,7×10³

=7,05x 10^-3 V

*        Data 5

V₁=  I₁ . R₁

= 1,5 x 10^-6 . 1000

= 1,5 x 10^-3 V

V₂ = I₂ . R₂

=1,5x 10^-6 . 4,7×10³

=7,05x 10^-3 V

*        Data 6

V₁=  I₁ . R₁

= 1,6 x 10^-6 . 1000

= 1,6 x 10^-3 V

V₂ = I₂ . R₂

=1,6x 10^-6 . 4,7×10³

=7,52x 10^-3 V

• Rangkaian paralel

• Arus

I =

*        Data 1

I₁ =

=

=6,23×10^-3

I₂ =

=

=1,32×10^-6 A

*        Data 2

I₁ =

=

=7,22×10^-3

I₂ =

=

=1,53×10^-6 A

*        Data 3

I₁ =

=

=8,28×10^-3

I₂ =

=

=1,76×10^-6 A

*        Data 4

I₁ =

=

=9,30×10^-3

I₂ =

=

=1,93×10^-6 A

*        Data 5

I₁ =

=

=10,20×10^-3

I₂ =

=

=2,17×10^-6 A

*        Data 6

I₁ =

=

=11,19×10^-3

I₂ =

=

=2,38×10^-6 A

• Tegangan

V₁ = V₂ = V_Rangkaian

*        Data 1

V₁ = V₂ = V_Rangkaian =6,23 mV

=6,23x 10^-3 V

*        Data 2

V₁ = V₂ = V_Rangkaian =7,22 mV

=7,22x 10^-3 V

*        Data 3

V₁ = V₂ = V_Rangkaian =8,28 mV

=8,28x 10^-3 V

*        Data 4

V₁ = V₂ = V_Rangkaian =9,30 mV

=9,30x 10^-3 V

*        Data 5

V₁ = V₂ = V_Rangkaian =10,20 mV

=10,20x 10^-3 V

*        Data 6

V₁ = V₂ = V_Rangkaian =11,19 mV

=11,19x 10^-3 V

• Rangkaian Kombinasi

=  +

=

=0,82.10³ Ώ

• Arus

I_par = I_rangk = I₃ (karena seri)

*        Data 1

I_par = I_rangk = I₃= 0,6mA

=0,6 x10^-6A

V_par=I_par x R_par

=0,6 x10^-6x 0,82×10³

=0,492.10^-6V

I₁ =

=

=0,492.10^-6A

I₂ =

=

=0,104.10^-6A

*        Data 2

I_par = I_rangk = I₃= 0,3mA

=0,3 x10^-6A

V_par=I_par x R_par

=0,3 x10^-6x 0,82×10³

=0,246.10^-6V

I₁ =

=

=0,246.10^-6A

I₂ =

=

=0,052.10^-6A

*        Data 3

I_par = I_rangk = I₃= 0,3mA

=0,3 x10^-6A

V_par=I_par x R_par

=0,3 x10^-6x 0,82×10³

=0,246.10^-6V

I₁ =

=

=0,246.10^-6A

I₂ =

=

=0,052.10^-6A

• Tegangan

V₁ = V₂ = V_par

*        Data 1

V₁ = V₂ = V_par= 0,492 mV

= 0,492.10^-3V

V₃= I_par x R₃

=0,6.10^-6x 470

=282.10^-6V

=2,82.10^-4V

*        Data 2

V₁ = V₂ = V_par= 0,246 mV

= 0,246.10^-3V

V₃= I_par x R₃

=0,3.10^-6x 470

=141.10^-6V

=1,41.10^-6V

*        Data 3

V₁ = V₂ = V_par= 0,246 mV

= 0,246.10^-3V

V₃= I_par x R₃

=0,3.10^-6x 470

=141.10^-6V

=1,41.10^-6V

Ü  Grafik hubungan antara arus pada rangkaian dengan tegangan sumber

1. Rangkaian seri

1. PEMBAHASAN

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai pelawan atau penahan arus dengan cara menurunkan tegangan antara kedua salurannya berdasarkkan hukum Ohm. Rangkaian seri adalah rangkaian listrik dimana komponen-komponen listrik disusun secara berderet sehingga arus yang mengalir pada tiap komponenn sama. Rangkaian paralel adalah rangkaiian listrik dimana komponen-komponen listrik disusun secara sejajar sehingga tegangan pada tiap komponen sama. Rangkaian kombinasi adalah gabungan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel.

Dalam praktikum ini dilakukan percobaan untuk mengamati arus dan tegangan listrik padda rangkaian seri, rangkaian paralel, dan rangkaian kombinasi dari resistor. Adapun resistor yang digunakan adalah resistor 1 kΏ, resistor 4,7 kΏ, dan resistor 470Ώ. Alat yang digunakan untuk mengukur arus dan tegangan pada rangkaiian adalah multimeter. Pada percobaan pertama, yaitu mengukur arus dan teggangan pada rangkaian seri resistor. Resistor yyang digunakan adalah resistor 1 kΏ dan  resistor 4,7 kΏ. Bardasarkan analisis data, arus pada tiap resistor sama dengan arus pada rangkaian , yaitu sebesar 1,4×10^-6A, dan tegangan tiap resistor masing-masing sebesar 1,4×10^-3 V dan 6,58×10^-3 V (pada pengamatan pertama ). Pada pengamatan kedua dan ketiga diperoleh arus masing-masing sebesar 1,5×10^-3 V dan 1,3×10^-3V serta tegangan pada resistor 1 kΏ masing-masing sebesar 1,5×10^-3V dan 1,3×10^-3 V, sedangkan sedangkan tegangan pada resistor 4,7 kΏ masing-masing sebesar 7,005×10^-3 V,dan 6,,11×10^-3V. Pada pengamatan keempat, kellima, dan keenam diperoleh arus  masing-masing sebesar  1,5×10^-6A, 1,5X10^-6A, DAN 1,6X10^-6A. tegangan pada resistor 1 kΏ masing-masing sebesar 1,5×10^-3V, 1,5×10^-3V^, dan 1,6×10^-3V, sedangkan tegangan pada resistor 4,7 kΏ masing-masing sebesar 7,05×10^-3V, 7,05×10^-3V, dan 7,52×10^-3V.

Berdasarkan data diatas dapat  terlihat bahwa semakin besar arus listrik, maka semakin besar pula tegangan listrik dalam suuatu komponen,  demikian juga sebaliknya.  Namun, pada grafik hubungan antara arus pada suatu rangkaian dengan tegangan sumber, terlihat niilai arus yang naik turun seiring dengan bertambahnya tegangan sumber. Hal ini disebabkan adanya kesalahan dalam praktikum, misalnya ketidaktelitian praktikan ddalam melihat nilai arus yang tertera pada multimeter ataupun karena disebabkan kerusakan pada multimeter.

Pada percobaan kedua, yaitu mengukur arus dan tegangan dari rangkaian paralel resistor. Resistor yang digunakan adalah 1 kΏdan resistor 4,7 kΏ. Pada rangkaian paralel tegangan yang melalui tiap komponen adalah sama. Pada pengamatan pertama, kedua dan ketiga diperoleh tegangan masing masing sebesar 6,23×10^-3V, 7,22×10^-3V, dan 8,28×10^-3V. Adapun arus pada tiap resistor dapat dihitung dengan rumus:

I =

Arus listrik pada resistor 1 kΏdalam pengamatan pertama, kedua, dan ketiga berturut-turut sebesar 6,23×10^-6 A, 7,22X10^-6 A, 8,28X10^-6 A, sedangkan arus pada resistor 4,7 kΏmasing-masing sebesar 1,32×10^-6A, 1,53X10^-6 A, DAN 1,76×10^-6A. Pada pengamatan keempat, kelima, dan keenam diperoleh tegangan berturut-turut sebesar  9,30×10 ^-3V, 10,20×10^-3V, DAN 11,19X10^-3V,serta arus listrik masing-masing  sebesar  9,30×10 ^-6A, 10,20×10^-6A, dan 11,19X10^-6A untuk resistor 1 kΏ dan 1,97×10^-6A, 2,17×10^-6A, dan 2,38×10^-6A untuk resistor 4,7 kΏ. Berdasarkan data diatas terlihat bahwa semakin besar tegangan listrik yang terdapat tiap resistor maka, semakin besar pula arus yang mengalirinya. Demikian juga sebaliknya. Namun, pada grafik hubungan antara arus pada rangkaian dengan tegangan sumber terlihat nilai arus yang konstan seiring dengan bertambahnya teggangan sumber. Hal ini disebabkan karena adanya ketidaktelitian dalam percobaan.

Pada percobaan ketiga, yaitu mengukur arus dan tegangan pada rangkaian kombinasi (seri-paralel) resistor. Resistor yang digunakan adalah resistor 1 kΏ,4,7 kΏ,dan 470 Ώ. Berdasarkan analisis data, diperoleh hambatan pengganti pada rangkkaian paralel sebesar 0,82×10³ Ohm. Pada pengamatan pertama diperoleh I₁, I₂, dan I₃ berrturut-turut sebesar 0,6×10^-6A, 0,492X10^-6A, dan 0,104×10^-6A, dengan tegangann sebesar 0,492×10^-6V. untuk pengamatan keduua diperoleh I₁, I₂, dan I₃ berrturut-turut sebesar  0,3×10^-6A, 0,246×10^-6A, dan 0,052×10^-6A, dengan tegangan sebesar 0,246×10^-3 V. Hasil yang sama diperoleh pada pengamatan ketiga. Adapun teganganpada tiap-tiap resistor sebagai berikut nilai V₁, V_2, dan V₃ masisng-masing sebesar 0,429×10^-3V, 0,492×10^-3V, dan 2,28×10^-4V untuk pengamatan pertama, sedangkan untuk pengamatan kedua dan ketiga ddiperoleh hasil yang sama, yaitu 0,24×10^-3V, 0,246×10^-3V, dan 1,41×10^-4V. Pada grafik terlihat nilai arus turun kemudian konstan seiring bertambahnya tegangan sumber (V₃).

1. PENUTUP
   1. Kesimpulan

• Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai pelawan atau penahan arus dengan cara menurunkan tegangan antara kedua salurannya berdasarkkan hokum Ohm.
• Rangkaian seri adalah rangkaian listrik dimana komponen-komponen listrik disusun secara berderet sehingga arus yang mengalir pada tiap komponenn sama.
• Rangkaian paralel adalah rangkaiian listrik dimana komponen-komponen listrik disusun secara sejajar sehingga tegangan pada tiap komponen sama.
• Rangkaian kombinasi adalah gabungan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel.
• Arus dan tegangan listrik dapat dihhitung dengan rumus:

V = I . R

I =

• Besar arus dan tegangan listrik pada resistor di rangkaian seri, paralel, dan kombinasi adalah sebagai berikut:
• Rangkaian Seri

*        Arus

1. I₁ = I₂ = I_Rangkaian =1,4×10^-6 A
2. I₁ = I₂ = I_Rangkaian =1,5×10^-6 A
3. I₁ = I₂ = I_Rangkaian =1,3×10^-6 A
4. I₁ = I₂ = I_Rangkaian =1,5×10^-6 A
5. I₁ = I₂ = I_Rangkaian =1,5×10^-6 A
6. I₁ = I₂ = I_Rangkaian =1,6×10^-6 A

*        Tegangan

1. V₁ = 1,4×10^-3V

V₂ =6,58×10^-3V

1. V₁ = 1,5×10^-3V

V₂ =7,05×10^-3V

1. V₁ = 1,3×10^-3V

V₂ =6,11×10^-3V

1. V₁ = 1,5×10^-3V

V₂ =7,05×10^-3V

1. V₁ = 1,5×10^-3V

V₂ =7,05×10^-3V

1. V₁ = 1,6×10^-3V

V₂ =7,52×10^-3V

• Rangkaian Paralel

1. I₁=6,23×10^-6A

I₂ =1,32×10^-6 A

V₁= V₂= V_Rangkaian=6,23x 10^-3V

1. I₁=6,23×10^-6A

I₂ =1,32×10^-6 A

V₁= V₂= V_Rangkaian=6,23x 10^-3V

1. I₁=6,23×10^-6A

I₂ =1,32×10^-6 A

V₁= V₂= V_Rangkaian=6,23x 10^-3V

1. I₁=6,23×10^-6A

I₂ =1,32×10^-6 A

V₁= V₂= V_Rangkaian=6,23x 10^-3V

1. I₁=6,23×10^-6A

I₂ =1,32×10^-6 A

V₁= V₂= V_Rangkaian=6,23x 10^-3V

1. I₁=6,23×10^-6A

I₂ =1,32×10^-6 A

V₁= V₂= V_Rangkaian=6,23x 10^-3V

• Rangkaian Kombinasi

R_paralel= 0,82×10³Ώ

1. I₁ = 0,492×10^-6 A

I₂ = 0,104×10^-6 A

I₃ = 0,6×10^-6 A

V₁= V₂= V_Paralel=0,492x 10^-3V

V₃ = 2,82×10^-4 V

1. I₁ = 0,492×10^-6 A

I₂ = 0,104×10^-6 A

I₃ = 0,6×10^-6 A

V₁= V₂= V_Paralel=0,492x 10^-3V

V₃ = 2,82×10^-4 V

1. I₁ = 0,492×10^-6 A

I₂ = 0,104×10^-6 A

I₃ = 0,6×10^-6 A

V₁= V₂= V_Paralel=0,492x 10^-3V

V₃ = 2,82×10^-4

• Hubungan antara arus dan tegangan adalah berbandding lurus. Semakin besar arus maka, semakin besar pula tegangannya.
• Terdapat kesalahan dalam praktikum, baik karena ketidaktelitian praktikan maupun akibat kerusakan alat.

1. Saran

Co.ass sudah baik  dalam menjelaskan prosedurr percobaan sehingga praktikan dapat memahami percobaan yang  dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA

Darryanto. 2000. Teknik Elektronika. Malang: PT. Bumi Aksara.

Depari, G. 2003. Keterampilan  Elektronika. Bandung: ITB.

Sutrisno. 1985. Elektronika Teori dan Penerapannya.  Bandung: ITB.

http://id.wikipedia.org/wiki/Resistor

E. HASIL PENGAMATAN

1. Rangkaian seri

peng	V sumber	Arus Ma				Tegangan mv
	(volt)	Rangkaian	R1	R2	R3	rangkaian	R1	R2	R3
1	5	1,4				6,25
2	6	1,5				7,18
3	7	1,3				8,5
4	8	1,5				9,26
5	9	1,5				10,2
6	10	1,6				11,14

2.Rangkaian  paralel

peng	V sumber	Arus Ma				Tegangan mv
	(volt)	Rangkaian	R1	R2	R3	rangkaian	R1	R2	R3
1	5	0 6				6,23
2	6	0,6				7,22
3	7	0,6				8,28
4	8	0,6				9,3
5	9	0,6				10,2
6	10	0,6				11,19

3. Rangkaian kombinasi

peng	V sumber	Arus Ma				Tegangan mv
	(volt)	Rangkaian	R1	R2	R3	rangkaian	R1	R2	R3
1	5	0 6				6,3
2	6	0,3				7,2
3	7	0,3				8,1