LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR LISTRIK

MAGNET DAN OPTIKA

PENGARUH PANAS TERHADAP

HAMBATAN KAWAT

Disusun Oleh :

Siti Zainab (12302241030)

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2013

PERCOBAAN X

PENGARUH PANAS TERHADAP

HAMBATAN KAWAT

A. Tujuan

Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan dapat:

1. Menunjukkan pengaruh panas terhadap hambatan kawat

2. Menentukan besar koefisien suhu () suatu hambatan kawat.

B. Alat dan Bahan

1. Bak air

2. Hambatan kawat listrik

3. Sumber arus AC

4. Air

5. Multimeter (ohmeter)

6. Pemanas listrik

C. Dasar teori

Berdasarkan persamaan hukum ohm 𝑅 =𝑉

𝐼 , hambatan listrik dapat didefinisikan sebagai

hasil bagi beda potensial antara ujung-ujung penghantar dengan kuat arus, yang mengalir

pada penghantar tersebut (Setya Nurachmandani, 2009: 191).

Resistansi suatu material bergantung pada panjang, luat penampang lintang, tipe material,

dan temperature. Untuk material-material yang mematuhi ukum Ohm resistansi tidak

bergantung pada arus; yaitu perbandingan V/I tidak bergantung pada I. Untuk konduksi

listrik memiliki bentuk yang sama seperti persamaan ∆𝑇 = 𝐼𝑅 dan 𝑅 = ∆𝑥/𝑘𝐴 untuk

konduksi termal dan resistansi termal. Resistansi dan konduktivitas suatu logam tertentu

bergantung pada temperatur. Grafik dibawah adalah grafik plot resistivitas terhadap

temperatur. Grafik ini mendekati garis lurus, yag berarti bahwa resistivitas hampir

mendekati linier terhadap temperatur. (Paul A. Tipler, 2001:143)

Pada suatu selang waktu tertentu, resistivitas suatu konduktor berubah-ubah hampir

secara linier terhadap suhu berdasarkan persamaan :

𝜌 = 𝜌0 1 + 𝛼(𝑇 − 𝑇0)

Dimana 𝜌 adalah resistivitas pada suhu T (dalam 0C), 𝜌0 adalah resistivitas pada suatu

suhu acuan T0 (bisanya digunakan 200C), dan adalah koefisien suhu resistivitas .

Sebuah kawat hambatan jika dipanaskan, maka besar hambatannya akan berubah sesuai

dengan besarnya kenaikan suhu.

𝑅𝑡 = 𝑅0 + 𝑅0𝛥𝑡

Dengan :

Rt : hambatan pada suhu t

R0 : hambatan awal

: koefisien suhu hambatan kawat (/0C)

Δt : kenaikan suhu (0C)

D. Data hasil pengamatan

Kanaikan suhu dibuat constant yaitu = 100C

No t0 (0C) t (

0C) R01(Ω) Rt1(Ω) R02(Ω) Rt2(Ω)

1 27 37 94 94 2322,8 2374

2 27 47 94 92 2322,8 2184

3 27 57 94 92 2322,8 1734

4 27 67 94 90 2322,8 1340

5 27 77 94 88 2322,8 148

E. Analisis

a. Grafik hubungan hambatan (R1) dengan suhu (T) kawat 1

t (0C) Rt1(Ω)

27 94

37 94

47 92

57 92

67 90

77 148

b. Grafik hubungan hambatan (R1) dengan suhu (T) kawat 2

t (0C) Rt2(Ω)

27 2322,8

37 2184

47 2374

57 1734

67 1340

77 148

F. Jawaban Pertanyaan

1. Buat grafik hubungan R dan suhu T

Jawab:

a. Grafik hubungan hambatan (Ω) dan suhu (T) pada kawat 1

b. Grafik hubungan hambatan (Ω) dan suhu (T) pada kawat 2

2. Rumuskan persamaan garis yang anda peroleh

Jawab:

Berdasarkan analisis grafik secara manual,diperoleh persamaan garis 𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑐

a) Persamaan garis untuk grafik 1 adalah 𝑦 = 0,11 ± 0,02 𝑥 + (88,9 ± 1,2)

b) Persamaan garis untuk grafik 2 adalah 𝑦 = 38,8 ± 16,1 𝑥 + (9,2 ± 4)𝑥102

3. Tentukan dari persamaan garis yang anda peroleh.

Jawab:

Berdasarkan analisis grafik yang telah saya lakukan diperoleh nilai koefisien suhu

dari kawat yang ditunjukkan dengan persamaan 𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑐 , dimana m adalah

sebagai gradient atau dalam hal ini disebut dengan koefisien suhu kawat (). Adapun

nilai kawat sebesar:

(1±Δ1)= 0,11 ± 0,02 /0C

(2±Δ2)= 38,8 ± 16,1 /0C

G. Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis grafik yang telah saya lakukan diatas bisa disimpulkan bahwa:

1. Berdasarkan persamaan 𝑡 = 𝑅0 + 𝑅0𝛥𝑡 , menunjukkan bahwa hubungan atau

pengaruh panas terhadap hambatan kawat adalah berbanding lurus. Artinya jika suhu

semakin besar maka hambatan yang dihasilkanpun akan semakin besar pula. Tetapi,

pada hasil percobaan kami diperoleh hubungan grafik antara pengaruh panas terhadap

hambatan kawat adalah berbanding terbalik. Yang menunjukkan bentuk grafik linier e

bawah. Hal ini akan dibahas dalam pembahasan.

2. Dari hasil analisis grafik, diperoleh nilai koefisien suhu pada kawat 1 sebesar

0,11 ± 0,02 /0C, sedangkan untuk kawat 2 sebesar 38,8 ± 16,1 /

0C.

H. Pembahasan

Pada percobaan yang berjudul pengaruh panas terhadap hambatan kawat kali ini

bertujuan untuk menentukan pengaruh panas terhadap hambatan kawat serta menentukan

besar koefisien suhu () suatu hambatan yang akan kita ukur. Dalam percobaan kali ini

kami membuat Δt tetap, yaitu sebesar 100C. yang pertama kami ukur adalah suhu awal

air dalam bak air sebelum dipanaskan dan hambatan awalnya pada kawat yang dililitkan

pada penggaris, yang mempunyai jumlah lilitan yang berbeda. Dan ternyata setelah

diukur, kawat yang jumlah lilitannya banyaklah yang mempunyai besar hambatan yang

besar.

Berdarkan analisis grafik, maka diperoleh hasil koefisien suhu kawat 1 senilai

0,11 ± 0,02 /0C , sedangkan kawat 2 sebesar 38,8 ± 16,1 /

0C dengan menggunakan

persamaan =𝛥𝑦

𝛥𝑥=

(𝑅𝑡2−𝑅𝑡1 )

𝛥𝑡 .

Hasil pengukuran pada tabel yang kami dapatkan diperoleh hasil, bahwa semakin panas

suhunya, maka hambatan yang dihasilkan semakin kecil. Dan ini juga sesuai dengan

analisis pada grafik yang ada. Bahwa bisa kita lihat antara hubungan suhu dengan

hambatan adalah berbanding terbalik, karena grafiknya membentuk garis linier ke bawah.

Tetapi berdasarkan teori, seharusnya pengaruh suhu itu berbanding lurus dengan

hambatan. Teori ini bisa dibuktikan dengan persamaan 𝑅𝑡 = 𝑅0 + 𝑅0𝛥𝑡, sehingga bila

kita mau mencari koefisien suhu maka persamaanya menjadi =(𝑅𝑡−𝑅0)

𝑅0𝛥𝑡=

∆𝑅

𝑅0𝛥𝑡 .

Dari hubungan persamaan di atas, jelas bahwa hubungan antara suhu (T) dengan

hambatan (R) adalah berbanding lurus. Maka percobaan kami, berbeda dengan teori yang

ada. Hal tersebut disebabkan oleh beberapa faktor antara lain :

1. Ketika megukur hambatan menggunakan multimeter digital, skala yang ditunjukkan

selalu berubah-ubah nilainya, sehingga ketika kami menentukan nilai yang paling

stabil bisa jadi hasil itu belum menunjukkan hasil yang sesungguhnya.

2. Pada saat mengukur hambatan kawat menggunakan multimeter yang tidak langsung

terhubung dengan kawatnya dan terkadang sering bergeser, memungkinkan hasil

pengukuran yang diperolehpun tidak sesuai yang sebenarnya.

3. Pemanas listrik yang sering lepas memungkinkan suhu yang dihasilkanpun naik

turun, sehingga bisa berpengaruh pada pembacaan skala di multimeter.

4. Ketika melihat hasil pengukuran pada multimeter sering tidak tepat waktunya ketika

suhu sudah menunjukkan pada skala yang harus dicatat, sehingga bisa terjadi selisih

pengukuran antara yang seharusnya ditunjukkan dengan hasil yang kita lihat.

5. Penggunaan skala pada analisis grafik yang tidak sama antara sumbu x dan sumbu y,

memungkinkan perolehan hasil yang beda, selain itu juga pembulatan angka pada

pembuatan skala grafik yang bisa saja mempengaruhi hasil perhitungan.

I. Daftar Pustaka

Giancoli, Douglas C. 2001. FISIKA/Edisi kelima, Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

Searway, Raymond A. dan John W. Jewett, Jr. 2010. Fisika- untuk Sains dan Teknik.

Jakarta: Salemba Pustaka.

Tim Fisika Dasar. 2013. Petunjuk Praktikum Pengantar lastrik magnet dan Optika.

Yogyakarta: Jurusan Pendidikan Fisika FMIPA UNY.

Tipler, Paul A. 2001. Fisika Untuk Sains dan Teknik jilid 2. Jakarta:Erlangga.