Click here to load reader
Upload
dimas-arif-fadilah
View
81
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Terlampir Hasil Laporan praktikum R - Lab mengenai Karakteristik V Semikonduktor. Semoga bermanfaat bagi mahasiswa teknik UI yang sedang menjalankan praktikum
Citation preview
LAPORAN R-LAB
Karakteristik V I Semikonduktor
Nama : Dimas Arif Fadilah
NPM : 1206217181
Fakultas : Teknik
Departemen : Teknik Mesin
Kode Praktikum : LR03
Tanggal Praktikum : 21 Maret 2013
UPP IPD FISIKA DASAR 2
UNIVERSITAS INDONESIA
Pengukuran Panjang Gelombang Laser
1. Tujuan
Mempelajari hubungan antara beda potensial (V) dan arus listrik (I) pada suatu semikonduktor
2. Alat 1. Bahan semikonduktor
2. Amperemeter
3. Voltmeter
4. Variable power supply
5. Camcorder
6. Unit PC
7. DAQ dan perangkat pengendali otomati
3. Teori
Sebuah bahan material bila dilewati oleh arus listrik akan menimbulkan disipasi panas. Besarnya disipasi
panas adalah I2R. Panas yang dihasilkan oleh material ini akan mengakibatkan perubahan hambatan
material tersebut. Jika pada material semi konduktor , pertambahan kalor / panas akan mengurangi nilai
hambatan material tersebut. Peristiwa dispasi panas dan perubahan resistansi bahan semi konduktor ini
saling berkaitan.
Gambar 1. Rangkaian tertutup semikoduktor
4. Cara Kerja
Eksperimen rLab ini dapat dilakukan dengan cara masuk ke http://sitrampil.ui.ac.id/elaboratory kemudian
masuk ke jadwal saudara , klik-lah LR03 – karakteristik VI Semikonduktor
1. Perhatikan halaman web percobaan karakteristik VI semi konduktor
2. Berikan beda potensial dengan member tegangan V1.
3. Aktifkan power supply/baterai dengan mengklik radio button di sebelahnya.
4. Ukur beda potensial dan arus yang terukur pada hambatan!
5. Ulangi langkah 3 hingga 5 untuk beda potensial V2 hingga V8
Catatan : data yang diperoleh adalah 5 buah data terakhir jika rangkaian diberi beda potensial tertentu (
misalkan V1) dengan interval 1 detik antara data ke satu dengan data berikutnya.
5. Data pengamatan
Tegangan (V) Arus
(mA)
V1
0,44 3,91
0,44 3,91
0,44 3,91
0,44 3,91
0,44 3,91
V2
0,92 8,15
0,92 8,15
0,92 8,15
0,92 8,15
0,92 8,15
V3
1,37 12,06
1,37 12,06
1,37 11,73
1,37 12,06
1,37 12,06
V4
1,86 16,29
1,86 16,29
1,86 16,29
1,86 16,62
1,86 16,62
V5
2,26 20,53
2,26 20,53
2,26 20,53
2,25 20,85
2,25 20,85
V6
2,84 26,72
2,83 27,04
2,83 27,37
2,83 27,37
2,83 27,7
V7
3,16 31,28
3,15 31,28
3,15 31,93
3,14 31,61
3,14 31,61
V8
3,6 37,47
3,59 38,12
3,58 38,77
3,57 39,1
3,56 39,75
Tugas & Evaluasi
1. Perhatikan data yang saudara peroleh, apakah terjadi perubahan
tegangan dan arus untuk V1 , V2 , V3 , V4 dan V5? Bila terjadi
perubahan Jelaskan secara singkat mengapa hal tersebut terjadi
(analisa0 dan bila tidak terjadi jelaskan pula mengapa demikian !
2. Dapatkan nilai rata-rata beda potensial yang terukur dan arus yang
terukur untuk V1 , V2 , V3 hingga V8.
3. Buatlah grafik yang memperlihatkan hubungan V vs I untuk rata rata
V dan I yang terukur (lihat tugas 2)!
4. Bagaimanakah bentuk kurva hubungan V vs I , jelaskan mengapa
bentuknya seperti itu !
5. Berdasarkan berbagai kurva grafik V vs I bolehkah kita menggunakan
hukum Ohm dalam peristiwa ini ?
6. Berikan kesimpulan terhadap percobaan ini
7. Pengolahan Data
1) Nilai rata rata beda potensial dan arus
a) Rata-rata Beda Potensial
V1 =0,44 + 0,44 + 0,44 + 0,44 + 0,44
5= 0,44 Volt
V2 =0,92 + 0,92 + 0,92 + 0,92 + 0,92
5= 0,92 Volt
V3 =1,37 + 1,37 + 1,37 + 1,37 + 1,37
5= 1,37 Volt
V4 =1,86 + 1,86 + 1,86 + 1,86 + 1,86
5= 1,86 Volt
V5 =2,26 + 2,26 + 2,26 + 2,25 + 2,25
5= 2,256 Volt
V6 =2,84 + 2,83 + 2,83 + 2,83 + 2,83
5= 2,832 Volt
V7 =3,16 + 3,15 + 3,15 + 3,14 + 3,14
5= 3,148 Volt
V8 =3,6 + 3,59 + 3,58 + 3,57 + 3,56
5= 3,58 Volt
Lalu beda potensial rata – ratanya adalah :
V =0,44 + 0,96 + 1,37 + 1,86 + 2,256 + 2,832 + 3,148 + 3,58
8
= 2,05 Volt
b) Rata-rata Arus
I1 =3,91 + 3,91 + 3,91 + 3,91 + 3,91
5= 3,26 miliamper
I2 =8,15 + 8,15 + 8,15 + 8,15 + 8,15
5= 8,15 miliamper
I3 =12,06 + 12,06 + 11,73 + 12,06 + 12,06
5
= 11,994 miliamper
I4 =16,29 + 16,29 + 16,29 + 16,62 + 16,62
5
= 16,422 miliamper
I5 =20,53 + 20,85 + 20,85 + 20,85 + 21,18
5
= 20,852 miliamper
I6 =28,02 + 28,35 + 28,35 + 28,67 + 28,35
5
= 28,348 miliamper
I7 =32,26 + 32,26 + 32,91 + 33,89 + 34,54
5
= 33,172 miliamper
I8 =37,47 + 38,12 + 38,77 + 39,1 + 39,75
5
= 38,642 miliamper
Lalu besar arus rata-ratanya adalah
I =3,26 + 8,15 + 11,994 + 16,422 + 20,852 + 28,348 + 33,172 + 38,642
8
= 20,105 miliamper
2) Grafik yang Menunjukkan Hubungan Beda Potensial Rata-Rata
dan Arus Rata-Rata :
Nilai hambatan semikonduktor:
V = R I
y = b x + a
NO X Y X2 Y2 XY
1 3,26 0,44 10,6276 0,1936 1,4344
2 8,15 0,92 66,4225 0,8464 7,498
3 11,944 1,37 142,6591 1,8769 16,36328
4 16,422 1,86 269,6821 3,4596 30,54492
5 20,852 2,256 434,8059 5,089536 47,04211
6 28,348 2,832 803,6091 8,020224 80,28154
7 33,172 3,148 1100,382 9,909904 104,4255
8 38,642 3,58 1493,204 12,8164 138,3384
𝚺
160,79 16,406 4321,392 42,21256 425,9281
𝑏 = 𝑛 ∑(𝑋𝑌) − ∑ 𝑋 ∑ 𝑌
𝑛 ∑ 𝑋2 − (∑ 𝑋)2
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0,44 0,44 0,44 0,92 0,92 1,37 1,37 1,37 1,86 1,86 2,26 2,26 2,25 2,83 2,83 3,16 3,15 3,14 3,59 3,57
Aru
s (m
A)
Tegangan (V)
Grafik Tegangan terhadap Arus
= (8 . 425,9281) − 160,79 . 16,406
(8 . 4321,392) − (160,79)2
= 0,08826
𝑎 = ∑ 𝑋2 ∑ 𝑌 − ∑ 𝑋 ∑(𝑋𝑌)
𝑛 ∑ 𝑋2 − (∑ 𝑋)2
= (4321,392)(16,406) − 160,79 . 425,9281
(8 . 4321,392) − (160,79)2
= 0,276
𝑦 = 0,08826𝑥 − 0,276
3) Hubungan Beda Potensial Dan Arus Dengan Hukum Ohm
Hubungan antara beda potensial dan arus dengan hukum ohm
dapat dikaitkan dengan persamaan
R =𝑉
𝐼
Dari persamaan tersebut kita dapat menentukan nilai hambatan dari
benda semikonduktor tersebut, yaitu
R =2,05
20,105 = 0,10196 kΩ
8. Analisa
Sebuah percobaan yang telah praktikan lakukan kali ini mengenai
karakteristik V I semikonduktor yang praktikan lakukan melalui
fasilitsa Remote Laboratory atat R-Lab secara online .Percobaan ini
bertujuan untuk mempelajari hubungan antara beda potensial (V) dan
arus listrik (I) pada suatu semikonduktor. Langkah pertama pada
praktikum ini adalah mengaktifkan webcam, menghidupkan power
supply lalu mengatur beda potensial. Beda potensial yang digunakan
ada delapan variasi beda potensial yang dari kedelapan variasi tersebut
praktikan dapat menemukan variasi besar nilai arus yang dihasilkan
dalam satuan miliamper. Alat-alat yang digunakan pada praktikum LR-
03 ini adalah bahan semikonduktor, ampermeter, voltmeter, varieble
power suplly, camcoder, unit PC, DAQ dan alat pengendali otomatis.
Praktikan melakukannya dengan cukup mudah karena percobaan tidak
begitu rumit dan bahkan tidak perlu melihat video.
Dari data yang telah dihasilkan, praktikan dapat menemukan
persamaan R =𝑉
𝐼 yang menunjukkan bahwa resistansi atau hambatan
dari suatu benda semikonduktor sebanding dengan besar beda
potensial per kuat arus yang melewatinya. Sehingga kita dapat
menemukan besarnya nilai hambatan yang terdapat pada benda semi
konduktor tersebut, yaitu 0,0966 kΩ.
Grafik yang menunjukkan hubungan antara beda potensial dan
kuat arus memperlihatkan bahwa semakin besar beda potensial yang
diberikan, maka makin besar pula arus yang dihasilkan. Maka dari itu,
grafik tersebut juga menunjukkan bahwa beda potensial berbanding
lurus dengan kuat arus. Dari garis linier pada grafik diatas, dapat dilihat
bahwa gradien yang didapatkan adalah 0,085. Besarnya nilai gradiennya
adalah besar hambatan yang terdapat pada benda semikonduktor
tersebut.
Berdasarkan percobaan yang dilakukan, diketahui bahwa terjadi
perubahan arus yangsemakin tinggi saat tegangan dinaikkan. Hukum
ohm menyatakan adanya hubungan antara tegangan dan arus listrik.
Pada percobaan ini semikonduktor pada rangkaian memenuhi hukum
ohm.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0,440,440,440,920,921,371,371,371,861,862,262,262,252,832,833,163,153,143,593,57
Aru
s (m
A)
Tegangan (V)
Grafik Tegangan terhadap Arus
𝑦 = 0,08826𝑥 − 0,276
9. Kesimpulan
1. Pada suatu benda semikonduktor, terdapat hubungan antara beda
potensial dengan kuat arus.
2. Semakin tinggi beda potensial yang diberikan, maka semakin tinggi
pula arus yang dihasilkan. Maka dari itu, beda potensial berbanding
lurus dengan kuat arus.
3. Untuk mencari besarnya hambatan pada suatu bendasemikonduktor,
dapat menggunkan hukum ohm R =𝑉
𝐼 .
10. Referensi
1. Halliday, Resnick, walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition,
Extended Edition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.
2. http://sitrampil.ui.ac.id/elaboratory/kuliah/view_experiment.php?id=85
69&exp=53