View
266
Download
80
Category
Preview:
Citation preview
PERCOBAAN L4 - KARAKTERISTIK BEBERAPA KOMPONEN
LISTRIK DAN HUKUM OHM
I. TUJUAN PERCOBAAN
1. Mengenal hubungan seri dan paralel.
2. Menentukan tahanan dalam (RL) dari lampu karbon dan wolfram.
II. ALAT – ALAT
1. Amperemeter AC
2. Voltmeter AC
3. Lampu Karbon
4. Lampu wolfram
5. Kabel penghubung
6. Sumber arus (variac)
III. TEORI
Apabila sebuah komponen listrik (misalnya lampu) diberi beda potensial, maka
didalamnya akan dialiri arus listrik. Pada umumnya untuk suatu hambatan yang
biasa, grafik karakteristik I terhadap V adalah linier dan memenuhi Hukum
Ohm :
V = I.R .............................................................................................(1)
dengan :
V = beda potensial antara ujung – ujung hambatan/komponen (dalam Volt).
I = kuat arus yang melalui hambatan/komponen (dalam Ampere).
R = besarnya hambatan seluruh rangkaian (dalam Ohm).
Besarnya daya (power) yang diberikan oleh elemen listrik :
P = V.I..............................................................................................(2)
Rumus (1) dan (2) berlaku apabila dalam rangkaian tidak timbul induksi diri
atau induksi kapasitif.
Dalam percobaan untuk mengukur V (atau E) dan I, digunakan dua metoda
rangkaian seperti pada gambar (1) dan (2), dimana masing - masing
mempunyai perbedaan (kelemahan).
Dengan rangkaian seperti gb. (1) dan (2), dapat diketahui kuat arus yang
melalui lampu pada beberapa beda potensial, sehingga nilai hambatan dalam
lampu (RL) dapat dicari.
IV. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Menyusun rangkaian seperti pada gambar (1), dengan memakai lampu
karbon, dan belum dihubungkan dengan sumber tegangan. Memperhatikan
besarnya tegangan listrik yang harus di gunakan.
2. Setelah rangkaian di periksa oleh asisten, atas persetujuannya barulah
menghubungkan rangkaian dengan sumber.
3. Mencatat kuat arus untuk beberapa harga potensial dari yang kecil ke yang
besar (menanyakan pada asisten harga – harga V). Mengulangi setelah
lampu dingin.
4. Mengulangi percobaan V.1 sampai V.3 dengan menggunakan lampu
wolfram.
5. Mengulangi percobaan V.1 sampai V.3 dengan menggunakan lampu karbon
yang dipasang seri dengan lampu wolfram. Memperhatikan / mencatat saat
lampu berpijar.
6. Mengulangi percobaan V.1 sampai V.3 dengan kedua lampu yang dipasang
paralel. Memperhatikan / mencatat saat lampu berpijar.
7. Mengulangi percobaan V.1 sampai V.6 untuk rangkaian seperti gambar (2).
V. DATA PENGAMATAN
Keadaan Ruang Awal AkhirSuhu (oC) (2,50 ± 0,05)10 (2,60 ± 0,05)10
Tekanan(cmHg) (6,820 ± 0,005)10 (6,900 ± 0,005)10Kelembapan (%) (6,30 ± 0,05) 10 (5,70 ± 0,05) 10
METODA I
LAMPU KARBON
V [Volt] I+ [mA] I- [mA] V+ V- V [Volt] I+ [mA] I- [mA] V+ V-80 100 100 70 80 80 260 260 70 80
100 130 130 90 90 100 290 300 90 90120 160 160 110 120 120 330 330 120 120140 200 200 130 140 140 360 360 130 130160 240 240 150 150 160 380 380 150 150180 270 270 120 120 180 400 400 170 170
SERI PARAREL
V [Volt] I+ [mA] I- [mA] V+ V- V [Volt] I+ [mA] I- [mA] V+ V-80 90 90 80 80 80 360 360 80 80
100 120 120 90 100 100 410 420 90 90120 140 140 110 115 120 460 270 110 110140 160 160 135 140 140 500 500 120 120160 180 180 150 150 160 - -180 200 200 120 120 180 - -
LAMPU WOLFRAM
METODA II
VI. PENGOLAHAN DATA
Rumus – rumus untuk pengolahan data percobaan L4:
1.I=I++ I−
2
Δ I=| ∂ I
∂ I+||Δ I+|+| ∂ I
∂ I−||Δ I−|
=|1
2||10|+|1
2||10|
*satuan mA, dikonversikan kedalam Ampere.
LAMPU KARBON
V [Volt] I+ [mA] I- [mA] V+ V- V [Volt] I+ [mA] I- [mA] V+ V-80 100 100 80 70 80 250 260 70 80
100 130 130 95 95 100 280 295 95 100120 160 160 110 120 120 320 320 110 115140 190 200 130 140 140 340 340 130 135160 220 220 150 150 160 380 380 150 150180 260 260 170 170 180 400 400 170 170
SERI PARAREL
V [Volt] I+ [mA] I- [mA] V+ V- V [Volt] I+ [mA] I- [mA] V+ V-80 90 90 80 80 80 360 360 80 80
100 120 105 90 100 100 400 420 90 100120 140 140 115 120 120 460 480 110 110140 150 150 140 140 140 500 500 130 130160 170 170 155 155 160 - - - -180 190 190 170 170 180 - - - -
LAMPU WOLFRAM
2.V=V ++V−
2
Δ I=| ∂V
∂ V +||ΔV +|+| ∂V
∂V−||ΔV −|
=|12||5|+|1
2||5|
*satuan Volt
3.R=V
I
ΔR=|∂ R∂V
||ΔV|+|∂ R∂ I
||Δ I|
=|1I||ΔV|+|−V
I2||Δ I|
=|1I||5|+|− V
I 2||0 .01|
*satuan Ohm.
4. P=V . I
ΔP=|∂ P∂ V
||ΔV|+|∂ P∂ I
||ΔI|
=|I||ΔV|+|V||Δ I|
=|I||5|+|V||0 , 01|*satuan Watt.
Keterangan nilai dari:
1.ΔV =1
2×10 V=5V
2. Δ I =
12×20 mA=10mA≈0 , 01 A
Contoh perhitungan untuk Metoda I pada lampu karbon dengan tegangan sebesar 80 Volt:
1.I= I++ I−
2 =
100+1002 = 100 mA 0,1 A.
Δ I=|12||10|+|1
2||10|
= 10 mA ¿ 0,01
2. V=V ++V−
270+80
2 = 75 Volt
Δ I=| ∂V
∂ V +||ΔV +|+| ∂V
∂V−||ΔV −|
=|12||5|+|1
2||5|
=5
3.R=V
I =
750,1 = 750 Ohm.
ΔR=|1
I||5|+|− V
I 2||0 .01|
= | 10,1
||5|+|−75(0,1 )2
||0 , 01|= 125
4. P=V . . I = 75 x 0,1 = 7,5 Watt
ΔP==|I||5|+|V||0 , 01|= |0,1||5|+|75||0 ,01|= 1,25
Hasil perhitungan:
Metoda I
V [Volt] I+ [mA] I- [mA] Ibar [A] Delta Ibar Vbar Delta Vbar R[Ohm] Delta R P[Watt} Delta P80 100 100 0,100 0,010 75,000 5,000 750,000 125,000 7,500 1,250
100 130 130 0,130 0,010 90,000 5,000 692,308 91,716 11,700 1,550120 160 160 0,160 0,010 115,000 5,000 718,750 76,172 18,400 1,950140 200 200 0,200 0,010 135,000 5,000 675,000 58,750 27,000 2,350160 240 240 0,240 0,010 150,000 5,000 625,000 46,875 36,000 2,700180 270 270 0,270 0,010 170,000 5,000 629,630 41,838 45,900 3,050
WolframV [Volt] I+ [mA] I- [mA] Ibar [A] Delta Ibar Vbar Delta Vbar R[Ohm] Delta R P[Watt} Delta P
80 260 260 0,260 0,010 75,000 5,000 288,462 30,325 19,500 2,050100 290 300 0,295 0,010 90,000 5,000 305,085 27,291 26,550 2,375120 330 330 0,330 0,010 120,000 5,000 363,636 26,171 39,600 2,850140 360 360 0,360 0,010 130,000 5,000 361,111 23,920 46,800 3,100160 380 380 0,380 0,010 150,000 5,000 394,737 23,546 57,000 3,400180 400 400 0,400 0,010 170,000 5,000 425,000 23,125 68,000 3,700
SeriV [Volt] I+ [mA] I- [mA] Ibar [A] Delta Ibar Vbar Delta Vbar R[Ohm] Delta R P[Watt} Delta P
80 90 90 0,090 0,010 80,000 5,000 888,889 154,321 7,200 1,250100 120 120 0,120 0,010 95,000 5,000 791,667 107,639 11,400 1,550120 140 140 0,140 0,010 112,500 5,000 803,571 93,112 15,750 1,825140 160 160 0,160 0,010 137,500 5,000 859,375 84,961 22,000 2,175160 180 180 0,180 0,010 150,000 5,000 833,333 74,074 27,000 2,400180 200 200 0,200 0,010 170,000 5,000 850,000 67,500 34,000 2,700
PararelV [Volt] I+ [mA] I- [mA] Ibar [A] Delta Ibar Vbar Delta Vbar R[Ohm] Delta R P[Watt} Delta P
80 360 360 0,360 0,010 80,000 5,000 222,222 20,062 28,800 2,600100 410 420 0,415 0,010 90,000 5,000 216,867 17,274 37,350 2,975120 460 270 0,365 0,010 110,000 5,000 301,370 21,955 40,150 2,925140 500 500 0,500 0,010 120,000 5,000 240,000 14,800 60,000 3,700160 - - - - - - - -180 - - - - - - - -
Lampu Karbon
Metoda II
V [Volt] I+ [mA] I- [mA] Ibar [A] Delta Ibar Vbar Delta Vbar R[Ohm] Delta R P[Watt} Delta P80 100 100 0,100 0,010 75,000 5,000 750,000 125,000 7,500 1,250
100 130 130 0,130 0,010 95,000 5,000 730,769 94,675 12,350 1,600120 160 160 0,160 0,010 115,000 5,000 718,750 76,172 18,400 1,950140 190 200 0,195 0,010 135,000 5,000 692,308 61,144 26,325 2,325160 220 220 0,220 0,010 150,000 5,000 681,818 53,719 33,000 2,600180 260 260 0,260 0,010 170,000 5,000 653,846 44,379 44,200 3,000
V [Volt] I+ [mA] I- [mA] Ibar [A] Delta Ibar Vbar Delta Vbar R[Ohm] Delta R P[Watt} Delta P80 250 260 0,255 0,010 75,000 5,000 294,118 31,142 19,125 2,025
100 280 295 0,288 0,010 97,500 5,000 339,130 29,187 28,031 2,413120 320 320 0,320 0,010 112,500 5,000 351,563 26,611 36,000 2,725140 340 340 0,340 0,010 132,500 5,000 389,706 26,168 45,050 3,025160 380 380 0,380 0,010 150,000 5,000 394,737 23,546 57,000 3,400180 400 400 0,400 0,010 170,000 5,000 425,000 23,125 68,000 3,700
SeriV [Volt] I+ [mA] I- [mA] Ibar [A] Delta Ibar Vbar Delta Vbar R[Ohm] Delta R P[Watt} Delta P
80 90 90 0,090 0,010 80,000 5,000 888,889 154,321 7,200 1,250100 120 105 0,113 0,010 95,000 5,000 844,444 119,506 10,688 1,513120 140 140 0,140 0,010 117,500 5,000 839,286 95,663 16,450 1,875140 150 150 0,150 0,010 140,000 5,000 933,333 95,556 21,000 2,150160 170 170 0,170 0,010 155,000 5,000 911,765 83,045 26,350 2,400180 190 190 0,190 0,010 170,000 5,000 894,737 73,407 32,300 2,650
PararelV [Volt] I+ [mA] I- [mA] Ibar [A] Delta Ibar Vbar Delta Vbar R[Ohm] Delta R P[Watt} Delta P
80 360 360 0,360 0,010 80,000 5,000 222,222 20,062 28,800 2,600100 400 420 0,410 0,010 95,000 5,000 231,707 17,847 38,950 3,000120 460 480 0,470 0,010 110,000 5,000 234,043 15,618 51,700 3,450140 500 500 0,500 0,010 130,000 5,000 260,000 15,200 65,000 3,800160 - - - - - - - -180 - - - - - - - -
Lampu Karbon
Lampu Wolfram
Angka Pelaporan Untuk Metoda 1:Lampu Karbon Metoda 1
∴ ( I +Δ I ) = (1,00 ± 0,10) 10−1Ampere
(1,30 ± 0,10) 10−1Ampere
(1,60 ± 0,10) 10−1Ampere
(2,00 ± 0,10) 10−1Ampere
(2,40 ± 0,10) 10−1Ampere
(2,70 ± 0,10) 10−1Ampere
∴ (V ±ΔV ) = (7,5 ± 0,5) 10 Volt(9,0 ± 0,5) 10 Volt(1,15 ± 0,05) 10² Volt(1,35 ± 0,05) 10² Volt(1,50 ± 0,05) 10² Volt(1,70 ± 0,05) 10² Volt
∴ ( R±ΔR ) = (7,5 ± 1,3) 10² Ohm(7,0 ± 1,0) 10² Ohm(7,2 ± 0,8) 10² Ohm(6,8 ± 0,6) 10² Ohm(6,3 ± 0,5) 10² Ohm(6,3 ± 0,4) 10² Ohm
∴ ( P±ΔP ) = (8,0 ± 1,3) Watt
(1,17 ± 0,16) 101Watt
(1,84 ± 0,20) 101Watt
(2,70 ± 0,24) 101Watt
(3,60 ± 0,27) 101Watt
(4,59 ± 0,31) 101Watt
Lampu Wolfram Metoda 1
∴ ( I +Δ I ) = (2,60 ± 0,10) 10−1Ampere
(2,95 ± 0,10) 10−1Ampere
(3,30 ± 0,10) 10−1Ampere
(3,60 ± 0,10) 10−1Ampere
(3,80 ± 0,10) 10−1Ampere
(4,00 ± 0,10) 10−1Ampere
∴ (V ±ΔV ) = (7,5 ± 0,5) 10 Volt(9,0 ± 0,5) 10 Volt(1,20 ± 0,05) 10² Volt(1,30 ± 0,05) 10² Volt(1,50 ± 0,05) 10² Volt(1,70 ± 0,05) 10² Volt
∴ ( R±ΔR ) = (2,88 ± 0,30) 10² Ohm(3,05 ± 0,27) 10² Ohm(3,64 ± 0,26) 10² Ohm(3,61 ± 0,24) 10² Ohm(3,95 ± 0,24) 10² Ohm(4,25 ± 0,23) 10² Ohm
∴ ( P±ΔP ) = (1,95 ± 0,21) 101Watt
(2,66 ± 0,24) 101Watt
(3,96 ± 0,29) 101Watt
(4,68 ± 0,31) 101Watt
(5,70 ± 0,34) 101Watt
(6,80 ± 0,37) 101Watt
Lampu Seri Metoda 1
∴ ( I +Δ I ) = (0,90 ± 0,10) 10−1Ampere
(1,20 ± 0,10) 10−1Ampere
(1,40 ± 0,10) 10−1Ampere
(1,60 ± 0,10) 10−1Ampere
(1,80 ± 0,10) 10−1Ampere
(2,00 ± 0,10) 10−1Ampere
∴ (V ±ΔV ) = (8,0 ± 0,5) 101 Volt
(9,5 ± 0,5) 101 Volt
(1,12 ± 0,05) 10² Volt
(1,38 ± 0,05) 10² Volt(1,70 ± 0,05) 10² Volt
∴ ( R±ΔR ) = (8,9 ± 1,5) 10² Ohm(7,9 ± 1,1) 10² Ohm(8,0 ± 0,9) 10² Ohm
(8,6 ± 0,8) 10² Ohm(8,3 ± 0,7) 10² Ohm(6,0 ± 0,6) 10² Ohm
∴ ( P±ΔP ) = (7,2 ± 1,3) Watt
(1,1 ± 0,16) 101Watt
(1,58 ± 0,18) 101Watt
(2,20 ± 0,22) 101Watt
(2,70 ± 0,24) 101Watt
(2,40 ± 0,22) 101Watt
Lampu Pararel Metoda 1
∴ ( I +Δ I ) = (3,60 ± 0,10) 101Ampere
(4,15 ± 0,10) 101Ampere
(4,65 ± 0,10) 10−1Ampere
(5,00 ± 0,10) 10−1Ampere
∴ (V ±ΔV )= (8,0 ± 0,5) 101 Volt
(9,0 ± 0,5) 101 Volt
(1,10 ± 0,05) 10² Volt(1,20 ± 0,05) 10² Volt
∴ ( R±ΔR ) = (2,22 ± 0,20) 10² Ohm(2,17 ± 0,17) 10² Ohm(3,01 ± 0,22) 10² Ohm(2,40 ± 0,15) 10² Ohm
∴ ( P±ΔP ) = (2,88 ± 0,26) 101Watt
(3,70 ± 0,30) 101Watt
(4,02 ± 0,29) 101Watt
(6,00 ± 0,37) 101Watt
Angka Pelaporan Untuk Metoda 2:Lampu Karbon Metoda 2
∴ ( I +Δ I ) = (1,00 ± 0,10) 10−1Ampere
(1,30 ± 0,10) 10−1Ampere
(1,60 ± 0,10) 10−1Ampere
(1,95 ± 0,10) 10−1Ampere
(2,20 ± 0,10) 10−1Ampere
(2,60 ± 0,10) 10−1Ampere
∴ (V ±ΔV ) = (7,5 ± 0,5) 10 Volt(9,5 ± 0,5) 10 Volt(1,15 ± 0,05) 10² Volt(1,35 ± 0,05) 10² Volt(1,50 ± 0,05) 10² Volt(1,70 ± 0,05) 10² Volt
∴ ( R±ΔR ) = (7,5 ± 1,3) 10² Ohm(7,3 ± 0,9) 10² Ohm(7,2 ± 0,8) 10² Ohm(6,9 ± 0,6) 10² Ohm(6,8 ± 0,5) 10² Ohm(6,5 ± 0,44) 10² Ohm
∴ ( P±ΔP ) = (7,5 ± 1,3) Watt
(1,24 ± 0,16) 101Watt
(1,84 ± 0,20) 101Watt
(2,63 ± 0,23) 101Watt
(3,30 ± 0,26) 101Watt
(4,42 ± 0,30) 101Watt
Lampu Wolfram Metoda 2
∴ ( I +Δ I ) = (2,55 ± 0,10) 10−1Ampere
(2,88 ± 0,10) 10−1Ampere
(3,20 ± 0,10) 10−1Ampere
(3,40 ± 0,10) 10−1Ampere
(3,80 ± 0,10) 10−1Ampere
(4,00 ± 0,10) 10−1Ampere
∴ (V ±ΔV ) = (7,5 ± 0,5) 10 Volt(9,8 ± 0,5) 10 Volt(1,13 ± 0,05) 10² Volt(1,33 ± 0,05) 10² Volt(1,50 ± 0,05) 10² Volt(1,70 ± 0,05) 10² Volt
∴ ( R±ΔR ) = (2,94 ±0,31) 10² Ohm(3,39 ± 0,29) 10² Ohm(3,52 ± 0,27) 10² Ohm(3,90 ± 0,26) 10² Ohm(3,95 ± 0,24) 10² Ohm(4,25 ± 0,23) 10² Ohm
∴ ( P±ΔP ) = (1,91 ± 0,20) 101Watt
(2,80 ± 0,24) 101Watt
(3,60 ± 0,27) 101Watt
(4,51 ± 0,30) 101Watt
(5,70 ± 0,34) 101Watt
(6,80 ± 0,37) 101Watt
Lampu Seri Metoda 2
∴ ( I +Δ I ) = (90 ± 10) 10−3Ampere
(1,13 ± 0,10) 10−1Ampere
(1,40 ± 0,10) 10−1Ampere
(1,50 ± 0,10) 10−1Ampere
(1,70 ± 0,10) 10−1Ampere
(1,90 ± 0,10) 10−1Ampere
∴ (V ±ΔV ) = (8,0 ± 0,5) 10 Volt(9,5 ± 0,5) 10 Volt(1,18 ± 0,05) 10² Volt(1,40 ± 0,05) 10² Volt(1,55 ± 0,05) 10² Volt(1,70 ± 0,05) 10² Volt
∴ ( R±ΔR ) = (8,9 ± 1,5) 10² Ohm(8,4 ± 1,2) 10² Ohm(8,4 ± 1,0) 10² Ohm(9,3 ± 1,0) 10² Ohm(9,1 ± 0,8) 10² Ohm(8,9 ± 0,7) 10² Ohm
∴ ( P±ΔP ) = (7,2 ± 1,3) Watt
(1,07 ± 0,15) 101Watt
(1,65 ± 0,19) 101Watt
(2,10 ± 0,22) 101Watt
(2,64 ± 0,24) 101Watt
(3,23 ± 0,27) 101Watt
Lampu Pararel Metoda 2
∴ ( I +Δ I ) = (3,60 ± 0,10) 10−1Ampere
(4,10 ± 0,10) 10−1Ampere
(4,70 ± 0,10) 10−1Ampere
(5,00 ± 0,10) 10−1Ampere
∴ (V ±ΔV ) = (8,0 ± 0,5) 10 Volt(9,5 ± 0,5) 10 Volt(1,10 ± 0,05) 10² Volt(1,30 ± 0,05) 10² Volt
∴ ( R±ΔR ) = (2,22 ± 0,20) 10² Ohm(2,32 ± 0,18) 10² Ohm(2,34 ± 0,16) 10² Ohm(2,60 ± 0,15) 10² Ohm
∴ ( P±ΔP ) = (2,88 ± 0,26) 101Watt
(3,90 ± 0,30) 101Watt
(5,17 ± 0,35) 101Watt
(6,50 ± 0,38) 101Watt
VII. TUGAS AKHIR DAN PERTANYAAN
1. Gambarkan rangkaian – rangkaian listrik yang anda lakukan, dan gambar
pula skema komponen (tidak dengan lambang) yang di rangkaikan. Beri
tanda positip dan negatip bila perlu.
2. Hitunglah hambatan setiap lampu pada setiap pasang kuat arus dan beda
potensial, untuk setiap metoda.
Metoda 1:
Karbon Ibar [A] Vbar R[Ohm]0,100 75,000 750,0000,130 90,000 692,3080,160 115,000 718,7500,200 135,000 675,0000,240 150,000 625,0000,270 170,000 629,630
WolframIbar [A] Vbar R[Ohm]0,260 75,000 288,4620,295 90,000 305,0850,330 120,000 363,6360,360 130,000 361,1110,380 150,000 394,7370,400 170,000 425,000
Metoda 2:
KarbonIbar [A] Vbar R[Ohm]0,100 75,000 750,0000,130 95,000 730,7690,160 115,000 718,7500,195 135,000 692,3080,220 150,000 681,8180,260 170,000 653,846
WolframIbar [A] Vbar R[Ohm]0,255 75,000 294,1180,288 97,500 339,1300,320 112,500 351,5630,340 132,500 389,7060,380 150,000 394,7370,400 170,000 425,000
3. Hitunglah pula hambatan rangkaian seri dan pararel secara percobaan.
Metoda 1:
SeriIbar [A] Vbar R[Ohm]0,090 80,000 888,8890,120 95,000 791,6670,140 112,500 803,5710,160 137,500 859,3750,180 150,000 833,3330,200 120,000 600,000
PararelIbar [A] Vbar R[Ohm]0,360 80,000 222,2220,415 90,000 216,8670,365 110,000 301,3700,500 120,000 240,000
- - -- - -
Metoda 2:
SeriIbar [A] Vbar R[Ohm]0,090 80,000 888,8890,113 95,000 844,4440,140 117,500 839,2860,150 140,000 933,3330,170 155,000 911,7650,190 170,000 894,737
PararelIbar [A] Vbar R[Ohm]0,360 80,000 222,2220,410 95,000 231,7070,470 110,000 234,0430,500 130,000 260,000
- - -- - -
4. Hitunglah daya yang diberikan pada setiap lampu untuk setiap percobaan.
Metoda 1:
KarbonIbar [A] Vbar P[Watt}0,100 75,000 7,5000,130 90,000 11,7000,160 115,000 18,4000,200 135,000 27,0000,240 150,000 36,0000,270 170,000 45,900
WolframIbar [A] Vbar P[Watt}0,260 75,000 19,5000,295 90,000 26,5500,330 120,000 39,6000,360 130,000 46,8000,380 150,000 57,0000,400 170,000 68,000
SeriIbar [A] Vbar P[Watt}0,090 80,000 7,2000,120 95,000 11,4000,140 112,500 15,7500,160 137,500 22,0000,180 150,000 27,0000,200 120,000 24,000
PararelIbar [A] Vbar P[Watt}0,360 80,000 28,8000,415 90,000 37,3500,365 110,000 40,1500,500 120,000 60,000
- - -- - -- - -
Metoda 2:
Karbon
Ibar [A] Vbar P[Watt}0,100 75,000 7,5000,130 95,000 12,3500,160 115,000 18,4000,195 135,000 26,3250,220 150,000 33,0000,260 170,000 44,200
Ibar [A] Vbar P[Watt}0,255 75,000 19,1250,288 97,500 28,0310,320 112,500 36,0000,340 132,500 45,0500,380 150,000 57,0000,400 170,000 68,000
Ibar [A] Vbar P[Watt}0,090 80,000 7,2000,113 95,000 10,6880,140 117,500 16,4500,150 140,000 21,0000,170 155,000 26,3500,190 170,000 32,300
Ibar [A] Vbar P[Watt}0,360 80,000 28,8000,410 95,000 38,9500,470 110,000 51,7000,500 130,000 65,000
- - -- - -- - -
5. Gambarkan grafik V terhadap I untuk masing-masing lampu untuk tiap
metoda, juga rangkaian seri dan pararel. Apa kesimpulan saudara tentang
karakteristik lampu tersebut.
Metoda 1:
Metoda 2:
6. Buatlah grafik dan hambatan sebagai fungsi dari kuat arus untuk tiap lampu
dan tiap metoda.
Metoda 1:
Metoda 2:
7. Buatlah grafik hambatan sebagai fungsi dari daya untuk tiap lampu dan tiap
metoda.
Metoda 1:
Metoda 2:
8. Bagaimanakah bentuk grafik pada pernyataan VII.5, VII.6, VII.7 ? Apakah
nilai R konstan ? Berilah pembahasan. Faktor apa saja yang menyebabkan
hal ini ?
Bentuk grafik berbeda dengan R tidak konstan, dikarenakan hambatan (R)
yang tidak stabil.
9. Bagaimanakah dengan pengaruh temperatur ?
Temperatur berpengaruh terhadap nilai R, karena lampu berjenis PTC
(Positif Temperature Coeffisien) = semakin tinggi suhu, nilai hambatan
semakin tinggi dan berjenis NTC Negative Temperature Coeffisien =
semakin tinggi suhu, nilai hambatan semakin kecil.
10. Dari segi kualitatif, mana yang lebih terang pemasangan seri atau pararel.
Berilah pembahasan.
Rangkaian pararel lebih terang dikarenakan kuat arus yang besar, sehingga
menghasilkan daya (P) besar. Kuat arus (I) berbanding lurus dengan daya
(P).
VIII. ANALISIS
Setelah dilakukan percobaan, didapatkan beberapa analisa, yaitu:1. Percobaan dilakukan dengan dua metoda(1,2) menggunakan dua jenis
lampu, karbon dan wolfram. Dilakukan pula percobaan dengan
menggunakan rangkaian listrik seri dan pararel.
Nilai yang diperoleh pada metoda 1:
Lampu Karbon = 180 Volt = 0,27 Ampere = 629,6 Ohm
Lampu Wolfram = 180 Volt = 0,400 Ampere = 425 Ohm
Seri = 180 Volt = 0,200 Ampere = 600 Ohm
Pararel = 180 Volt = 0,500 Ampere = 240 Ohm
Nilai yang diperoleh pada metoda 2:
Lampu Karbon = 180 Volt = 0,26 Ampere = 653,8 Ohm
Lampu Wolfram = 180 Volt = 0,400 Ampere = 425 Ohm
Seri = 180 Volt = 0,19 Ampere = 894,7 Ohm
Pararel = 180 Volt = 0,5 Ampere = 260 Ohm
Dapat dilihat pada metoda 1 ketika voltmeter berada pada tegangan
180 V, arus yang diperoleh lampu karbon 0,27A , lampu wolfram
0,4 A. pada metoda 2 lampu karbon 0,26 A, lampu wolfram 0,4 A.
Lampu berjenis wolfram memiliki arus yang lebih besar
dibandingkan lampu karbon. Sehingga lampu wolfram dapat
menyala lebih terang.
Begitu pula pada rangkaian seri dan pararel. Pada metoda 1, dengan
tegangan 180 V, rangkaian seri 0,2 A, pararel 0,5 A. Metoda 2
rangkaian seri 0,19, pararel 0,5 A. Arus yang diperoleh pada
rangkaian pararel lebih besar dibandingkan rangkaian seri
sehingga menghasilkan nyala lampu yang lebih terang.
2. Selain menghitung perolehan tahanan dalam(Rl) setiap lampu.
Percobaan ini menghasilkan nilai daya (P). Hasil perhitungaannya
adalah:
Nilai yang diperoleh pada metoda 1:
Lampu Karbon = 180 Volt = 0,27 Ampere = 45,900 Watt
Lampu Wolfram = 180 Volt = 0,400 Ampere = 68,000 Watt
Seri = 180 Volt = 0,200 Ampere = 24,000 Watt
Pararel = 180 Volt = 0,500 Ampere = 60,000 watt
Nilai yang diperoleh pada metoda 2:
Lampu Karbon = 180 Volt = 0,26 Ampere = 44,200 Watt
Lampu Wolfram = 180 Volt = 0,400 Ampere = 68,000 Watt
Seri = 180 Volt = 0,19 Ampere = 32,300 Watt
Pararel = 180 Volt = 0,5 Ampere = 65,000 Watt
Dapat dilihat pada metoda 1 ketika voltmeter berada pada tegangan
180 V, daya yang diperoleh lampu karbon 45,900 Watt , lampu
wolfram 68,000 Watt. Pada metoda 2 lampu karbon 44,200 Watt
lampu wolfram 68,000 Watt. Lampu berjenis wolfram memiliki
daya yang lebih besar dibandingkan lampu karbon. Sehingga lampu
wolfram dapat menyala lebih terang.
Begitu pula pada rangkaian seri dan pararel. Pada metoda 1, dengan
tegangan 180 V, rangkaian seri 24,000 Watt, pararel 60,000 Watt.
Metoda 2 rangkaian seri 32,300 Watt, pararel 65,000 Watt.
Daya yang diperoleh pada rangkaian pararel lebih besar
dibandingkan rangkaian seri, sehingga rangkaian pararel
menghasilkan nyala lampu yang lebih terang.
3. Grafik dengan tegangan (V) sebagai fungsi dari kuat arus (A)
menghasilkan range nilai sebagai berikut:
Vbar Ibar Vbar IbarKarbon 75-170 0,1-0,27 75-170 0,1-0,26
Wolfram 75-170 0,26-0,4 75-170 0,255-0,4Seri 80-170 0,09-0,2 80-170 0,09-0,19
Pararel 80-120 0,36-0,5 80-130 0,36-0,5
Metoda 1 Metoda 2Jenis Lampu dan Rangkaian
Jenis lampu karbon dan wolfram, rangkaian listrik seri dan pararel,
menghasilkan nilai semakin besar tegangan (V), maka kuat arus (A)
akan semakin besar. Hal tersebut terbukti dengan teori hukum ohm yang
menyatakan V= I x R. Tegangan (V) berbanding lurus dengan Kuat arus
(A), V I seperti pada gambar berikut ini:
4. Grafik dengan Hambatan (R) fungsi dari kuat arus (A), menghasilkan
nilai sebagai berikut:
Metoda 1 Metoda 2Karbon Karbon
Ibar [A] R[Ohm] Ibar [A] R[Ohm]0,100 750,000 0,100 750,0000,130 692,308 0,130 730,7690,160 718,750 0,160 718,7500,200 675,000 0,195 692,3080,240 625,000 0,220 681,8180,270 629,630 0,260 653,846
Wolfram WolframIbar [A] R[Ohm] Ibar [A] R[Ohm]0,260 288,462 0,255 294,1180,295 305,085 0,288 339,1300,330 363,636 0,320 351,5630,360 361,111 0,340 389,7060,380 394,737 0,380 394,7370,400 425,000 0,400 425,000
Dapat dilihat untuk metoda 1 dan 2, pada lampu karbon ketika kuat arus
semakin besar, nilai hambatan (R) relatif mengecil. Dan untuk lampu
wolfram ketika kuat arus semakin besar, nilai hambatan (R) semakin
besar.
Bila dilihat dari teori grafik,yaitu:
Maka dapat disimpulkan bahwa lampu Karbon berjenis NTC(Negative
temperature coeffisien), semakin besar arus,nilai hambatan (R) semakin
kecil. Lampu Wolfram berjenis PTC (Positif Temperature Coeffisien),
semakin besar kuat arus (A), semakin besar hambatan (R).
Metoda 1: Metoda 2:
5. Grafik
dengan
Hambatan
(R) sebagai
fungsi dari daya
(P),
menghasilkan nilai sebagai berikut:
Metoda 1 Karbon Metoda 2 KarbonR[Ohm] P[Watt} R[Ohm] P[Watt}750,000 7,500 750,000 7,500692,308 11,700 730,769 12,350718,750 18,400 718,750 18,400675,000 27,000 692,308 26,325625,000 36,000 681,818 33,000629,630 45,900 653,846 44,200
Wolfram WolframR[Ohm] P[Watt} R[Ohm] P[Watt}288,462 19,500 294,118 19,125305,085 26,550 339,130 28,031363,636 39,600 351,563 36,000361,111 46,800 389,706 45,050394,737 57,000 394,737 57,000425,000 68,000 425,000 68,000
Dapat dilihat untuk metoda 1 dan 2, pada lampu karbon ketika daya (P)
semakin besar, nilai hambatan (R) relatif mengecil. Dan untuk lampu
wolfram ketika kuat arus semakin besar, nilai hambatan (R) semakin
besar.
Bila dilihat dari teori grafik,yaitu:
Temperature Daya (P)
Maka dapat disimpulkan bahwa lampu Karbon berjenis NTC(Negative
temperature coeffisien), semakin besar daya (P),nilai hambatan (R)
semakin kecil. Lampu Wolfram berjenis PTC (Positif Temperature
Coeffisien), semakin besar daya (P), semakin besar hambatan (R).
Metoda 1: Metoda 2:
IX. KESIMPULAN
Setelah dilakukan percobaan, didapatkan beberapa analisa, yaitu:1. Semakin besar tegangan (V) maka kuat arus akan semakin besar (I).
Terbukti dengan rumus Hukum Ohm: V= I x R. Menghasilkan nilai
tegangan (V) yang berbanding lurus dengan kuat arus (I), V I.
2. Lampu karbon berjenis NTC(Negative Temperature Coeffisien).
semakin besar kuat arus (I) maka semakin kecil hambatan (R). Lampu
wolfram berjenis PTC( Positive Temperature Coeffisien), semakin besar
kuat arus (I) maka semakin besar hambatan (R).
Grafik:
Nilai Hambatan (R) dan Kuat Arus (A):
Hal tersebut terbukti, bahwa lampu karbon dapat dikategorikan berjenis
NTC, lampu wolfram merupakan PTC. Karena daya (P) berbanding
lurus dengan Temperatur, P T.
Metoda 1 Metoda 2Karbon Karbon
Ibar [A] R[Ohm] Ibar [A] R[Ohm]0,100 750,000 0,100 750,0000,130 692,308 0,130 730,7690,160 718,750 0,160 718,7500,200 675,000 0,195 692,3080,240 625,000 0,220 681,8180,270 629,630 0,260 653,846
Wolfram WolframIbar [A] R[Ohm] Ibar [A] R[Ohm]0,260 288,462 0,255 294,1180,295 305,085 0,288 339,1300,330 363,636 0,320 351,5630,360 361,111 0,340 389,7060,380 394,737 0,380 394,7370,400 425,000 0,400 425,000
Ketika Hambatan (R) sebagai fungsi dari daya (P) pada metoda 1 dan 2,
untuk lampu karbon ketika daya (P) semakin besar, nilai hambatan (R)
relatif mengecil, lampu wolfram ketika kuat arus semakin besar, nilai
hambatan (R) semakin besar.
Grafik:
Nilai Hambatan (R) terhadap Daya (P).
Metoda 1 Karbon Metoda 2 KarbonR[Ohm] P[Watt} R[Ohm] P[Watt}750,000 7,500 750,000 7,500692,308 11,700 730,769 12,350718,750 18,400 718,750 18,400675,000 27,000 692,308 26,325625,000 36,000 681,818 33,000629,630 45,900 653,846 44,200
Wolfram WolframR[Ohm] P[Watt} R[Ohm] P[Watt}288,462 19,500 294,118 19,125305,085 26,550 339,130 28,031363,636 39,600 351,563 36,000361,111 46,800 389,706 45,050394,737 57,000 394,737 57,000425,000 68,000 425,000 68,000
3. Metoda 1 menghasilkan lampu lebih terang, karena kuat arus(I) lebih
besar. Salah satunya pada lampu karbon metoda 1 V=170, I= 0,27.
Metoda 2 lampu karbon V= 170, I= 0,26.
4. Rangkaian pararel menghasilkan nyala lampu lebih terang dibandingkan
rangkaian seri, karena kuat arus (P) rangkaian pararel lebih besar
sehingga menghasilkan daya(P) besar. Hal itu dikarenakan besar nya
daya (P) diakibatkan oleh P= V x I, sehingga P I .
IX. DAFTAR PUSTAKA
1. Sears, “Electricity and magnetism”, Add. Wesley, 1960.
2. Tyler, “A Laboratory Manual of Physics”, Edward Arnold, 1967.
Recommended