Kamis, 28 April 2011

JOB SHEET – 6
Perhitungan dan Pengukuran Pada Tansformator
Laporan Pratikum Elektronika Dasar














Nama Pratikan : M. Abdul Fatah
NIM/Program Studi : 093611021/ T-Fisika
Semester/Kelas : 4/T-Fisika 4
Teman Kerja : Nur Khayati
Siti Rohmana



Laboraturium Pendidikan Fisika
Fakultas Tarbiyah
IAIN Walisongo Semarang
2011
JOB SHEET – 6
A.Tujuan :
Setelah melaksanakan praktik diharapkan mahasiswa dapat :
1.Mengetahui prinsip kerja pada transformator CT
2.Mengukur tegangan primer dan sekunder pada transformator tetap(CT)

B.Alat dan Bahan :
Alat
1.Multimeter
Bahan
2. Transformator step down(CT)

C.Landasan Teori
Prinsip Kerja Transformator dan Komponen Transformator (trafo)
Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.

Bagian-Bagian Transformator

Contoh Transformator Lambang Transformator
Prinsip Kerja Transformator
Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance).
Pada skema transformator di samping, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.






Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan:





Vp = tegangan primer (volt)
Vs = tegangan sekunder (volt)
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder
Simbol Transformator
Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator ada dua jenis yaitu:
1)Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).
2)Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).
Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah:
1.Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).
2.Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).
3.Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer,
Sehingga dapat dituliskan:
MACAM-MACAM TRANSFORMATOR/TRAFO BERDASARKAN FUNGSINYA
1. TRAFO STEP-UP
Trafo ini digunakan u/ menaikkan tegangan. Ciri2nya:
-Lilitan sekunder (lilitan yg ada pd output/keluaran trafo) lebih banyak dari pd lilitan primer (lilitan yg ada pd input/masukan trafo).
-Tegangan sekunder lebih besar dr tegangan primer.
2. TRAFO STEP-DOWN
Trafo step-down adalah jenis trafo yg paling sering digunakan pd catu daya krn berfungsi u/ menurunkan tegangan. Ciri2nya:
-Lilitan sekunder lebih sedikit dr lilitan primer
-Tegangan sekunder lbh kecil dr tegangan primer.

MACAM-MACAM TRAFO CATU DAYA
1. TRAFO ENGKEL
Trafo yg biasa digunakan pd trafo pd umumnya. Trafo ini hanya punya besar keluaran tegangan yg hanya satu macam dan tegangan nol.
2. TRAFO CT
Adalah trafo yg punya besar keluaran yg bejumlah dua atau bepasangan (6 dgn 6) selain itu trafo ini punya ujung CT. CT ini digunakan sebagai arus negatif. Selain itu trafo CT keluarannya dpt di pararel (keluarannya dpt digabungkan tp syaratnya harus pasangannya yaitu 6 dgn 6 atau 12 dgn 12).
Penggunaan Transformator
Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama yang memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt padahal listrik dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-balik 12 volt. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan sebagainya.
D.Langkah Kerja :
Melakukan pengukuran tegangan pada kaki-kaki transformator sesuai daftar tabel berikut ini.


No


Hasil
1
0 – 220
220250×250
220 volt
2
CT – 6
650×50
6 volt
3
CT – 6’
650×50
6 volt
4
CT – 9
950×50
9 volt
5
CT – 9’
950×50
9 volt
6
CT – 12
1250×50
12 volt
7
CT – 12’
1250×50
12 volt
8
6 – 9
350×50
3 volt
9
6 – 12
650×50
6 volt
10
6 – 9’
1550×50
15 volt
11
6 – 12’
1850×50
18 volt
12
9 – 12
350×50
3 volt
13
9 – 12’
1250×50
12 volt
14
6 – 6’
1250×50
12 volt
15
9 – 9’
1850×50
18 volt
16
12 – 12’
2450×50
24 volt

E.Analisis Dan Pengolahan Data
Pada percoban kali ini,yaitu pengukuran tegangan primer dan sekunder pada transformator jenis CT didapatkan nilai
No

Hasil
No

Hasil
1
0 – 220
220 volt
9
6 – 12
6 volt
2
CT – 6
6 volt
10
6 – 9’
15 volt
3
CT – 6’
6 volt
11
6 – 12’
18 volt
4
CT – 9
9 volt
12
9 – 12
3 volt
5
CT – 9’
9 volt
13
9 – 12’
12 volt
6
CT – 12
12 volt
14
6 – 6’
12 volt
7
CT – 12’
12 volt
15
9 – 9’
18 volt
8
6 – 9
3 volt
16
12 – 12’
24 volt

Meskipun pada awalnya nilai yang kami dapatkan tidak sebaik ini,tapi setelah diganti multimeter yang lebih baik didapatkan hasil pengukuran yang sangat baik.Dari hasil pengukuran dapat diketahui bahwa untuk tegangan antara CT dengan angka maka hasilnya angka tersebut(misal: CT – 6 =>6 volt ; CT – 6’ =>6 volt).Untuk tegangan antara angka dengan angka aksen atau secara umum bisa dikatakan angka disisi kiri dengan angka disisi kanan maka hasilnya jumlah nilai tersebut(misal: 6 – 9’ =>15 volt ; 6 – 12’ =>18 volt).Sedangkan untuk tegangan antara angka dengan angka atau angka aksen dengan angka aksen atau secara umum angka dengan angka disisi sama maka hasilnya selisih nilai tersebut(misal: 6 – 9 =>3 volt ; 6 – 12 =>6 volt ).Sehingga pada trafo CT dengan 3 tegangan keluaran(6 ; 9 ; 12 volt) yang tertera pada badan transformator dapat kita buat hingga menjadi 7 tegangan keluaran(3 ; 6 ; 9 ; 12 ; 15 ; 18 ; 24),sehingga akan memudahkan kita dalam menggunakan untuk beberapa tegangan yang berbeda-beda.
F.Kesimpulan
Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.
Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi.
Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama yang memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt padahal listrik dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-balik 12 volt. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan sebagainya.
Trafo CT adalah trafo yg punya besar keluaran yg bejumlah dua atau bepasangan (6 dengan 6’) selain itu trafo ini punya ujung CT. CT ini digunakan sebagai arus negatif. Selain itu trafo CT keluarannya dapat di pararel (keluarannya dapat digabungkan tapi syaratnya harus pasangannya yaitu 6 dgn 6’ atau 12 dgn 12’).



DAFTAR PUSTAKA
Malvino, Albert Paul.2002. Prinsip-Prinsip Elektronika Jilid 1 edisi ketiga. Jakarta : Erlangga
Haliday,Resnick.1998..Fisika Jilid 2. Jakarta : Erlangga
Yuniarti,Wenty Dwi.2011.Modul Praktikum Elektronika Dasar 1.Semarang
: Tadris Fisika IAIN Walisongo.
Sunar prasetyono,dwi.2007.Belajar Sistem Cepat Elektronika.Absolute: Yogyakarta

http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/1980772- resistor-dan-cara/#ixzz1Hr2mR2wP

PERTANYAAN
1.Jelaskan kegunaan dari transformator
Jawab : Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama yang memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt padahal listrik dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-balik 12 volt. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan sebagainya.
2.Apa yang dimaksud dengan STEP-UP Transformator
Jawab : Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tegangan bolak-balik tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).
3.Sebutkan inti-inti dari Transformator dan berikan contoh masing-masing
Jawab : Inti besi pd trafo sengaja dibuat berkeping-keping, krn dgn bentuk kepingan terdapat rongga udarag, ini juga digunakan sebagai pendingin trafo. Panas ini terjadi krn arus pd trafo yg besar dan menyebabkan adanya panas pd trafo. Pd saat km mengukur ujung input dan ujung output, dia tdk akan menunjukkan kalau antara input dan output tdk bersambung tp knp ada arus listrik yg mengalir dr input ke output. Ini krn perpindahan listrik yg trjadi pd trafo adalah perpindahan energi listrik secara induksi. Yaitu perpindahan listrik tanpa parlu adanya perantara seperti kawat atau yg lainnya. Kawat yg digungakan pd trafo adalah kawat EMAIL, yaitu kawat yg berisolasi. Inti besi yg digunakan ada dua macam yaitu yg berbentuk E (kereng) dan I (koker)










Semarang, 24 April 2011

Mengetahui,
Pengampu Praktikum,



Wenty Dwi Yuniarti, M.kom.
NIP.

Laboran,



……………………
NIM

Praktikan,



Muhammad Abdul Fatah
NIM.093611021

Perhitungan dan Pengukuran Pengisian dan Pengosongan Kapasitor

JOB SHEET – 5

Perhitungan dan Pengukuran Pengisian dan Pengosongan Kapasitor

Laporan Pratikum Elektronika Dasar















Nama Pratikan : M. Abdul Fatah

NIM/Program Studi : 093611021/ T-Fisika

Semester/Kelas : 4/T-Fisika 4

Teman Kerja : Nur Khayati

Siti Rohmana



Laboraturium Pendidikan Fisika

Fakultas Tarbiyah

IAIN Walisongo Semarang

2011

JOB SHEET – 5


  1. Tujuan :

Setelah melaksanakan praktik diharapkan mahasiswa dapat :

  1. Memahami proses pengisian dan pengosongan pada kapasitor

  2. Menghitung waktu pengisian dan pengosongan pada kapasitor

  3. Memetakan pewaktuan pengisian dan pengosongan tersebut ke dalam grafik.


  1. Alat dan Bahan :

Alat

  1. Multimeter, Catu Daya

Bahan

  1. Resistor 10 kΩ; Kapasitor 1000 uf


  1. Landasan Teori

Kapasitor adalah elektronika yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik.

Satuan kapasitansi adalah Farad (‘F’). dalam praktikum nilai yang sering digunakan adalah

mikroFarad (µF) atau 10-6F, nanoFarad (nF) atau 10-9F dan pikoFarad (_F) atau 10-12F.


Gambar 3.1. Rangkaian kapasitor seri

Pada rangkaian kapasitor seri, nilai kapasitansi pengganti adalah

1/CTOTAL = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3


Gambar 3.2. Rangkaian kapasitor paralel


Pada rangkaian kapasitor paralel, nilai kapasitansi total adalah

CTOTAL = C1 + C2 + C3

Sedangkan pada arus bolak balik dengan frekuensi rendah akan timbul hambatan dalam kapasitor.Dimana besarnya hambatan bergantung pada besar kecilnya frekuensi dan kapasitas kapasitor.Dimana persamaannya adalah sebagai berikut





Pengisian dan Pengosongan Kapasitor

Dua hal yang perlu diperhatikan pada suatu kapasitor adalah saat pengisiandan pengosongan muatannya. Untuk ini dapat diuraikan dengan bantuan gambar 2.3

Apabila saklar S dihubungakan keposisi 1 maka akan mengalir arus dari sumber melalui hambatan R ke kapasitor C. tegangan pada C akan naik secara eksponensial sesuai dengan persamaan diatas (5) Proses ketika arus I akan berhenti mengalir (I = 0) pada saat tegangan kapasitor C sama dengan tegangan sumber Vs, dinamakan pengisian kapasitor Kemudian bila saklar S dihubungkan ke posisi 2, maka arus akan mengalir dengan arah berlawanan dengan arah pengisian. Kapasitor akan mengeluarkan kembali energi listrik yang disimpannya dengan persamaan tegangan diatas (6).Pada saat kapasitor telah mengosongakan seluruh muatannya aliran arus akan
berhenti (I = 0). Gambar 2.4. memperlihatkan grafik pengosongan muatan kapasitor


I(t) = I0e-t/rc

Karena pada saat t = 0, I0 = E/R, sehingga persamaan 1 menjadi :

I(t) = E/Re-t/rc

Sedangkan tegangan pada kapasitor dirumuskan melalui persamaan:

Vc (t) = E (1- e-t/rc)

Persamaan diatas menyatakan bahwa tegangan pada kapasitor naik secara eksponensial saat kapasitor diisi muatan, seperti ditunjukkan pada gambar 2.4(a) kecepatan pengisian muatan ditentukan oleh τ = R C yang disebut sebagai tetapan waktu. Pada saat t = RC, maka V = E (1-1/e), muatan pada kapasitor mulai penuh.Kecepatan pengosongan muatan pada kapasitor bergantung pada tetapan waktu RC seperti halnya pengisian kapasitor.

  1. Langkah Kerja :


  1. Susunlah rangkaian sesuai gambar 1 berikut ini.


Setelah rangkaian tersusun, maka Saklar (S) di – ON –kan. Amati gerakan jarum meternya, sambil melihat jam tangan Anda.

Berapa detik Capasitor tersebut terisi muatan penuh. Hasilnya buat grafik seperti Grafik 1.


Gambar 1


  1. Susunlah rangkaian sesuai gambar 2 berikut ini.


Susunlah rangkaian sesuai gambar 2. Lepaskan tegangan Dc. Lakukan pengukuran pengosongan tegangan pada kapasitor. Amati gerakan jarum meternya, sambil melihat jam tangan Anda.

Berapa detik Capasitor tersebut mengosongkan muatannya ? Hasilnya buat grafik seperti Grafik 2.

Gambar 2

GRAFIK PENGISIAN GRAFIK PENGOSONGAN

  1. Data Praktikum

Tabel Pengisian Pada Kapasitor


Waktu

Presentase V (%)

0

0

3,18

25

6,53

50

13,7

75

26,67

100


Tabel Pengosongan Pada Kapasitor


Waktu

Presentase V (%)

0

100

4,74

75

9,19

50

16,84

25

42,39

0

Grafik Pengisian Pada Kapasitor





Grafik Pengosongan Pada Kapasitor




  1. Pengolahan & Analisis Data


Pada praktikum kali ini, percobaan menegenai pengosongan dan pengisian muatan pada kapasitor dengan membuat rangkaian yang disusun secara seri dengan resistor.Dimana nilai kapasitor dan resistor yang digunakan adalah1000 µF dan 10 KΩ.

Dari hasil praktikum pengisian muatan, dapat dilihat bahwa untuk kenaikan tiap volt waktu yang dibutuhkan semakin lama. Semakin besar muatan yang telah diisi semakin lama waktu pengisian yang dibutuhkan hingga mencapai konstan. Pada pengosongan muatan kapasitor semakin sedikit muatan yang tersisa(dapat dilihat dari tegangan yang ditunjuk multimeter) semakin lama waktu yang dibutuhkan.

Perbedaan bentuk grafik antara teoritis dengan percobaan ini disebabkan karena pada percobaan yang dilakukan merupakan percobaan dengan prosedur dan alat uji sederhana. Dimana dilakukan perulangan hanya satu kali.Sedangkan grafik eksponensial secara teoritis merupakan hasil percobaan setelah bertahun-tahun dengan alat uji yang berkompeten.

Alat uji yang digunakan tidak menghasilkan nilai maksimal akibat berkurangnya umur pakai, sedangkan pada perhitungan teoritis, rumus yang digunakan merupakan hasil percobaan setelah bertahun-tahun dengan alat uji yang berkompeten. Prosedur percobaan yang dilakukan merupakan skala tinggi yang dilakukan dengan pengujian dan perbandingan berkali-kali. Sedangkan Faktor-faktor yang mungkin menyebabkan perbedaan perhitungan adalah :
1. Kesalahan pengamatan.
2. Alat yang digunakan telah rusak.
3. Kapasitor tidak dihubungsingkatkan terkebih dahulu.

Pengukuran benar apabila grafik yang ditunjukkan pada pengisian berkesinambungan meningkat naik secara teratur. Dan begitu juga pada grafik yang ditunjukkan oleh proses pengosongan harus berkesinambungan menurun.Dimana bentuk grafiknya berupa grafik eksponensial.

  1. Kesimpulan

Proses pengisian pengisian pada kapasitor terjadi ketika kapasitor diisi atau dilewati arus yang menyebabkan timbulnya muatan atau beda potensial antar keping kapasitor.Dimana semakin terisi kapasitor oleh muatan maka waktu yang dibutuhkan untuk mengisi muatan hingga mencapai penuh semakin lama,sehingga menyebabkan bentuk grafik pengisian berupa grafik eksponensial.Begitu juga pada proses pengosongan yaitu ketika muatan telah terisi penuh kemudian sumber tegangan diputus maka akan terjadi proses pengosongan, Dimana semakin sedikit isi kapasitor oleh hilangnya muatan maka waktu yang dibutuhkan untuk mencapai keadaan muatan nol semakin lama,sehingga menyebabkan bentuk grafik pengisian berupa grafik eksponensial.

Untuk waktu dan grafik dari proses pengisian dan pengosongan pada kapasitor adalah sebagai berikut:

Tabel Pengisian Pada Kapasitor


Waktu

Presentase V (%)

0

0

3,18

25

6,53

50

13,7

75

26,67

100


Tabel Pengosongan Pada Kapasitor


Waktu

Presentase V (%)

0

100

4,74

75

9,19

50

16,84

25

42,39

0

Grafik Pengisian Pada Kapasitor





Grafik Pengosongan Pada Kapasitor




PERTANYAAN

Bila suatu Kapasitor dengan kapasitas 5 uf dilalui tegangan AC dengan frekuensi 1000 Hz. maka berapa Xc-nya ?

Jawab :



Xc=200 Ω


DAFTAR PUSTAKA

Malvino, Albert Paul.2002. Prinsip-Prinsip Elektronika Jilid 1 edisi ketiga. Jakarta : Erlangga

Haliday,Resnick.1998..Fisika Jilid 2. Jakarta : Erlangga

Yuniarti,Wenty Dwi.2011.Modul Praktikum Elektronika Dasar 1.Semarang

: Tadris Fisika IAIN Walisongo.

Sunar prasetyono,dwi.2007.Belajar Sistem Cepat Elektronika.Absolute: Yogyakarta


http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/1980772- resistor-dan-cara/#ixzz1Hr2mR2wP
















Semarang, 16 April 2011



Mengetahui,

Pengampu Praktikum,




Wenty Dwi Yuniarti

NIP.


Laboran,




……………………

NIM


Praktikan,




M. Abdul Fatah

NIM



Perhitungan dan Pengukuran Tegangan Searah

JOB SHEET – 3

Perhitungan dan Pengukuran Tegangan Searah

Laporan Pratikum Elektronika Dasar















Nama Pratikan : M. Abdul Fatah

NIM/Program Studi : 093611021/ T-Fisika

Semester/Kelas : 4/T-Fisika 4

Teman Kerja : Nur Khayati

Siti Rohmana



Laboraturium Pendidikan Fisika

Fakultas Tarbiyah

IAIN Walisongo Semarang

2011

JOB SHEET – 3

Topik : Perhitungan dan pengukuran tegangan searah

  1. Tujuan :

Setelah melaksanakan praktik diharapkan mahasiswa dapat :

  1. Menghitung dan mengukur besar tegangan jatuh pada tahanan dalam susunan seri;

  2. Menghitung dan mengukur besar tegangan jatuh pada tahanan dalam susunan paralel;

  3. Menggunakan alat ukur multimeter dengan trampil untuk mengukur besar tegangan dan arus dalam rangkaian;

  4. Menganalisa perbedaan nilai tegangan dan arus hasil perhitungan dan pengukuran berdasarkan teori yang telah diberikan.


  1. Alat dan Bahan :

Alat :

  1. Multimeter, catu daya, jumper

Bahan :

  1. Resistor 10 K dan 15 K



  1. Landasan Teori

KONSEP RANGKAIAN SERI PARALEL

Rangkaian Seri

Dua buah elemen berada dalam susunan seri jika mereka hanya memiliki sebuah titik utama yang tidak terhubung menuju elemen pembawa arus pada suatu jaringan.

Karena semua elemen disusun seri, maka jaringan tersebut disebut rangkaian seri.

Dalam rangkaian seri, arus yang lewat sama besar pada masing-masing elemen yang tersusun seri.





Resistor Seri

  • Untuk memperoleh hambatan total dari sejumlah N resistor yang disusun seri, maka digunakan persamaan berikut :

  • RT = R1 + R2 + R3 + … + RN () …. (persm. 1)

  • Untuk besarnya arus pada resistor seri, ditentukan dari hukum Ohm :

  • I = E / RT (Ampere)…………… (persm. 2)

  • Tegangan pada masing-masing elemen ditentukan dari hukum Ohm :

  • V1 = I R1, V2 = I R2,... VN = I RN (Volt)...(persm. 3)

Daya yang diberikan pada masing-masing tahanan ditentukan dengan menggunakan sembarang salah satu dari tiga persamaan dibawah ini, misalnya untuk R1.

  • P1 = V1 I1 = I12 R1 = V12 /R1 (Watt) ……(persm. 4)

  • Daya yang diberikan oleh sumber adalah sebesar :

  • P = E I (Watt) ……………………(persm. 5)

  • Untuk sembarang kombinasi tahanan seri :

  • P = P1 + P2 + P3 + ….. + PN (Watt) …(persm. 6)

  • Berarti bahwa : daya yang diberikan oleh sumber sama dengan daya yang diserap oleh tahanan.

SUMBER TEGANGAN SERI

  • Sumber tegangan dapat dihubungkan secara seri.

  • Tegangan Total ditentukan dengan :

- Penjumlahan sumber dengan polaritas yang sama

- Pengurangan sumber dengan polaritas yang

berlainan

ATURAN PEMBAGI TEGANGAN

Dalam sebuah rangkaian seri :

  • Tegangan pada elemen penghambat akan terbagi sebagaimana besar harga hambatan.

  • Jumlah jatuh tegangan pada tahanan seri akan sama besar dengan tegangan yang digunakan.

Aturan Pembagi Tegangan menyatakan bahwa :

  • Tegangan pada sebuah tahanan dalam rangkaian seri adalah sama dengan harga tahanan tersebut dikalikan dengan tegangan total yang digunakan pada elemen seri dibagi dengan hambatan total elemen seri.

RANGKAIAN PARALEL (SEJAJAR)

  • Dua buah elemen, cabang, atau jaringan dalam keadaan paralel bila memiliki dua titik bersama.

  • Untuk tahanan seri, hambatan totalnya adalah

jumlah dari harga tahanan.

  • Untuk elemen paralel, hantaran total adalah jumlah masing-masing hantaran individual.

  • Hambatan total tahanan paralel selalu lebih kecil dari harga tahanan yang paling kecil.


  • Hambatan total tahanan sejajar besarnya sama dengan harga satu buah tahanan dibagi dengan jumlah elemen sejajar (N)

RT = R/N……………………….(persm. 12)

  • Hambatan total dua buah tahanan sejajar adalah merupakan perkalian dari keduanya dibagi dengan jumlahnya.

RT = R1. R2 / R1+ R2 ………..(persm. 13)

  • Tegangan yang melintas elemen sejajar adalah sama besar.

V1 = V2 = E …………………..(persm. 14)

  • Jaringan sejajar sumber tunggal, arus sumber sama dengan jumlah arus cabang individual

IS = I1 + I2 …………………(persm. 15)





HUKUM ARUS KIRCHOFF Utk. RANGK.

PARALEL / SEJAJAR

  • Jumlah aljabar arus yang masuk dan yang meninggalkan sebuah sambungan sama dengan nol atau jumlah arus yang memasuki sebuah sambungan harus sama dengan jumlah arus yang meninggalkan sambungan tersebut.

ATURAN PEMBAGI ARUS Utk. RANGK.

PARALEL

  • Dua elemen sejajar yang harganya sama, maka arus akan dibagi sama besar.

  • Elemen sejajar dengan harga yang berbeda, semakin kecil hambatan maka akan semakin besar arus masukan yang lewat.

  • Arus mencari lintasan yang memiliki hambatan paling kecil.


  1. Langkah Kerja :

  1. Menyusun rangkaian sesuai gambar 1 di bawah ini, kemudian lakukan perhitungan dan pengukuran berdasarkan tabel 1.



Perhitungan

Pengukuran

Kesimpulan

V1 =8,7

V1 =8,5


V2 =0,29

V2 =0,5





Gambar 1 Tabel 1


  1. Pada praktek diatas (No. 1), apabila terjadi kerusakan-kerusakan:


    1. R1 putus, maka V1 = 0 V2 =9


    1. R2 putus, maka V1 = 9 V2 =0


  1. Menyusun rangkaian seperti gambar 2 di bawah ini, kemudian lakukan perhitungan dan pengukuran berdasarkan tabel 2.


Perhitungan

Pengukuran

Kesimpulan

I1 =0,03 mA

I1 =0,028 mA


I2 =0,9 mA

I2 =0,95 mA

I3 =0,93 mA

I3 =1 mA





Gambar 2 Tabel 2



  1. Melakukan pengukuran untuk soal di bawah ini:

Sebelum melakukan pengukuran kita terlebih dahulu menghitung nilai R1& V1



Ukur :

R1 =9

Rt =15

I =0,8

V1 =8

P =96

Gambar 3

  1. Pengolahan Data

Pada praktikum pertama diketahui R1=300 KΩ R2=10 KΩ Vtotal=9 Volt(rangkaian seri) untuk nilai perhitungan tegangan jatuh:


untuk nilai pengukuran tegangan jatuh:


Pada pengukuran diatas apabila terjadi kerusakan-kerusakan atau dalam hal ini putus maka:

a.R1 putus maka V1=0 V2=9

b.R2 putus maka V1=9 V2=0

Pada praktikum ke tiga diketahui R1=300 KΩ R2=10 KΩ Vtotal=9 Volt(rangkaian paralel) untuk nilai perhitungan kuat arus maka:

I1= V

R1

I1= 9

300 KΩ

I1 =0,03 mA

I2= V

R2

I2= 9

10KΩ

I2=0,9mA

I3= V => Rtotal=R1 X R2

Rtotal R1 + R2

I3= 9 =300X10 =9,6 KΩ

9,6 KΩ 300+10

=0,93

Sedangkan untuk pengukuran kuat arus didapat nilai

Untuk perhitungan pada rangkaian seri paralel,apabila diketahui Rparalel=10 KΩ //10 KΩ=5 KΩ, V2=Vparalel=4 volt dan Vs=Vtotal=12 volt maka:



  1. Analisis Data

Dari percobaan pertama yaitu percobaan pada rangkaian seri telah diketahui bahwa nilai tegangan jatuh melalui perhitungan dibandingkan dengan nilai pada pengukuran menggunakan multimeter memiliki perbedaan yang tidak begitu jauh.Dimana nilai perhitungan tegangan jatuh yang pertama(V1)sebesar 8,7 volt sedangkan nilai pengukuran tegangan jatuh yang pertama(V1)sebesar 8,5 volt.Tak jauh berbeda pada perhitungan dan pengukuran tegangan jatuh yang kedua(V2) yaitu sebesar 0,29 volt dan 0,5 volt.Hal ini bisa saja terjadi,karena nilai pada hambatan(resistor)tidak tepat nilainya tetapi memiliki toleransi sebesar 5%.Sehingga menyebabkan terjadinya perbedaan antara nilai pada perhitungan dengan nilai pada pengukuran.

Jika pada percobaan pertama,yaitu pengukuran tegangan jatuh pada hambatan(resistor) yang dipasang secara seri terjadi kerusakan pada resistornya maka nilai tegangan jatuh pada tiap resistor akan berubah,misal terjadi kerusakan pada hambatan pertama dalam hal ini R1 putus ,maka V1 akan bernilai nol(0) dan V2 akan bernilai 9.Tidak berbeda halnya apabila R2 putus ,maka V1 akan bernilai 9 dan V2 akan bernilai nol(0).Hal ini sesuai dengan perhitungan rumus yang telah ada dimana:

V1=I X R1 => R1 putus= 0 => V1=0

Begitu juga pada data ke 2

V2= I X R2 => R2 putus=0 => V2=0

Pada percobaan pengukuran kuat arus pada rangkaian paralel didapat perbedaan nilai pada perhitungan dengan nilai pada pengukuran yang tidak begitu jauh ,ini bisa dikatakan bahwa percobaan yang dilakukan cukup baik karena perbedaan itu terjadi karena adanya nilai toleransi pada resistor yang cukup besar yaitu 5%,sehingga menyebabkan terjadinya perbedaan nilai pada pengukuran dengan nilai pada perhitungan.Nilai pada perhitungan sebesar 0,03 ; 0.9 ; 0,93 mA sedangkan pada pengukuran didapat nilai 0,028 ; 0,95 ; 1 mA

Pada percobaan keempat merupakan gabungan antara percobaan pertama dengan percobaan kedua atau disebut rangkaian seri paralel atau rangkaian campuran.Pada percobaan ini didapat nilai yang cukup baik dimana hasil dari perhitungan dan pengukuran bisa dikatakan sama.





DAFTAR PUSTAKA

Malvino, Albert Paul.2002. Prinsip-Prinsip Elektronika Jilid 1 edisi ketiga. Jakarta : Erlangga

Haliday,Resnick.1998..Fisika Jilid 2. Jakarta : Erlangga

Yuniarti,Wenty Dwi.2011.Modul Praktikum Elektronika Dasar 1.Semarang

: Tadris Fisika IAIN Walisongo.

Sunar prasetyono,dwi.2007.Belajar Sistem Cepat Elektronika.Absolute: Yogyakarta


http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/1980772- resistor-dan-cara/#ixzz1Hr2mR2wP

Pertanyaan :

  1. Jelaskan bagaimana cara pengukuran tegangan dan arus pada suatu rangkaian dengan menggunakan multimeter (jelaskan secara detail posisi jumper alat ukur pada obyek, sertakan contoh gambar) !

Jawab :

………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………...……………………...…………………………………………………………………………………


  1. Lihat gambar 1 dan 2, jelaskan bagaimana perbandingan nilai tegangan jatuh antara 2 resistor jika disusun secara seri dan paralel, serta bagaimana perbandingan nilai arus antara 2 resistor jika disusun secara seri dan paralel ?

Jawab :

Perbandingan


Semarang, ……………..……….


Mengetahui,

Pengampu Praktikum,




………………………..

NIP.


Laboran,




……………………

NIM


Praktikan,




………………………..

NIM



Perhitungan dan pengukuran nilai tahanan

JOB SHEET 2

Perhitungan dan pengukuran nilai tahanan

Laporan pratikum Elektronika Dasar



Nama Pratikan : M. Abdul Fatah

NIM/Program Studi : 093611021/ T-Fisika

Semester/Kelas : 4/T-Fisika 4

Teman Kerja : Nur Khayati

Siti Rohmana

Laboraturium Pendidikan Fisika

Fakultas Tarbiyah

IAIN Walisongo Semarang

2011

JOB SHEET 2

A. Tujuan Percobaan

Setelah melaksanakan praktik diharapkan mahasiswa dapat :

1. Menentukan nilai tahanan resistor berdasarkan identifikasi gelang warna

2. Menggunakan alat ukur multimeter dengan trampil untuk mengukur nilai tahanan resistor

3. Memahami perhitungan dan pengukuran tahanan dalam susunan seri maupun paralel

B. Alat dan Bahan :

Alat

1. Multimeter

2. Jembatan penghubung

Bahan

2. Resistor 4 dan 5 gelang 5 macam

C. Landasan Teori

Ada banyak jenis resistor yang tersedia dan dapat digunakan dalam rangkaian listrik ataupun rangkaian elektronik untuk mengontrol aliran arus dan tegangan dengan berbagai cara.Namun,untuk melakukan hal ini diperlukan resistor dengan berbagai ukuran nilainya, dari yang bernilai 1 ohm hingga 1 juta ohm.Jelas ini akan menjadi tidak praktis,jika setiap resistor yang ada diberi label pada setiap permukaannya dengan mencantumkan nilainya.Salah satu cara pemberian nilai pada resistor adalah dengan pemberian cincin warna yang dikenal dengan resistor colour code.Kesepakatan internasional untuk kode warna resistor sudah ditetapkan bertahun-tahun lalu sebagai cara yang mudah dan cepat untuk mengidentifikasi sebuah nilai resistor.Terdiri dari cincin berwarna yang ukurannya sebagai berikut untuk 4 gelang.

Warna

Gelang

Ke

Ke

Ke

Ke

Nilai

Nilai

Pengali

Toleransi

Hitam

0

0

100

Coklat

1

1

101

1%

Merah

2

2

102

Jingga

3

3

103

2%

Kuning

4

4

104

Hijau

5

5

105

Biru

6

6

106

Ungu

7

7

107

Abu-abu

8

8

108

Putih

9

9

109

Emas

-

-

10-1

5%

Perak

-

-

10-2

10%

D. Langkah Kerja :

1. Menuliskan kode-kode lingkaran warna dan harga hambatan dari resistor yang telah disediakan.

No.

Lingkaran Warna Ke: 1 - 2 -3 – 4 - 5

Harga Hambatan

1

Orange,hitam,orange,emas

30 X 103 Ω ±1500 Ω

2

Kuning,ungu,hitam,emas

47 Ω ± 2,35 Ω

3

Biru,abu-abu,coklat,emas

680 Ω ± 34 Ω

4

coklat,merah,orange,emas

12 X 103 Ω ± 600 Ω

5

Coklat,hitam,hitam,coklat,coklat

103 Ω ± 10 Ω

2. Melakukan pengukuran tahanan dengan memakai alat ukur multimeter.

No

Nilai resistor

Posisi pengali pada multitester

x 1 Ω

x 10 Ω

x 100 Ω

x 1 KΩ

1

30 X 103 Ω ±1500 Ω

2 K

300

30

2

47 Ω ± 2,35 Ω

65

4,5

0,5

0

3

680 Ω ± 34 Ω

1 K

70

5,5

0,2

4

12 X 103 Ω ± 600 Ω

2 K

140

5,5

5

103 Ω ± 10 Ω

1 K

110

8,5

0

3. Menghubungkan dua buah R secara seri dan parallel seperti gambar 1 dan gambar 2 berikut ini, kemudian lakukan perhitungan dan pengukuran.

Gambar 1 Gambar 2

Nilai R1=680 Ω ± 34 Ω

R2=12 X 103 Ω ± 600 Ω

Rangkaian

Perhitungan

Pengukuran

Seri

Rt =R1 + R2=12,68 X 103 Ω

Rt =13 Ω X 1 K Ω

Paralel

Rt = (R1X R2)/(R1 + R2)= 643,53 Ω

Rt =0,6 Ω X 1 K Ω

Rt =R1 + R2

=680 Ω+12 X 103 Ω

=12,68 X 103 Ω

Rt = (R1X R2)/(R1 + R2)

=(680 ΩX12 X 103 Ω)( 680 Ω+12 X 103 Ω)

=643,53 Ω

E. Analisis Data

Dari percobaan pertama,yaitu melalui perhitungan nilai hambatan pada tiap-tiap resistor dengan cara pembacaan nilai pada gelang-galang warna yang terdapat pada resistor.Didapatkan besar hambatan dan toleransi yang berbeda-beda pada tiap resistor.Toleransi pada resistor menyatakan perbedaan maksimum antara nilai resistor yang dimaksud dengan kenyataan harga resistor itu sendiri ketika dilakukan pengukuran.Sehingga toleransi dapat diartikan sebagai keakuratan sebuah resistor.

Pada percobaan ke dua,yaitu melalui pengukuran nilai resistor menggunakan multitester didapat nilai yang berbeda-beda untuk skala yang berbeda.Dimana nilai pengukuran yang baik yaitu yang sesuai atau mendekati dengan yang tertera pada tubuh resistor yaitu dengan penggunaan skala yang benar.Skala(batas ukur)dipilih berdasarkan kebutuhan pengukur dimana untuk hambatan yang besar menggunakan skala yang besar dan untuk hambatan kecil menggunakan skala yang kecil.Hal ini dilakukan agar tidak terjadi kebesaran beban dan untuk keakuratan alat ukur tersebut dalam pengukuran.Dari percobaan,didapat nilai pengukuran yang cukup baik,karena masih berada diantara nilai minimum & maksimum yang mungkin terjadi sehingga dapat dikatakan resistor masih baik atau belum rusak.Resistor dapat dikatakan rusak apabila nilai pengukuran telah melebihi batas maksimum & minimum.

Pada percobaan ketiga,yaitu pengukuran nilai resistor pada rangkaian seri dan paralel didapat nilai pengukuran yang mendekati nilai sebenarnya dan tidak keluar dari nilai toleransi yang ada pada resistor itu sendiri.Sehingga dapat dikatakan resistor dalam keadaan baik dan pengukuran kami berhasil.Pengukuran menggunakan satu skala yang tepat & terbaik untuk pengukuran tiap resistor,sehingga didapat nilai pengukuran yang baik pula.

F. Kesimpulan

Perhitungan nilai hambatan pada tiap-tiap resistor dengan cara pembacaan nilai pada gelang-galang warna yang terdapat pada resistor,didapat nilai yang berbeda dan toleransi yang berbeda-beda pula sesuai dengan warna yang ada pada badan resistor.Sedangkan pada percobaan melalui pengukuran nilai resistor menggunakan multitester didapat nilai yang berbeda-beda untuk skala yang berbeda,karena memiliki keakuratan yang berbeda-beda untuk tiap skala. Pengukuran harus memilih satu skala yang tepat & terbaik untuk pengukuran tiap resistor,sehingga didapat nilai pengukuran yang baik pula.

Pertanyaan :

1. Jelaskan bagaimana prinsip penghitungan nilai tahanan untuk resistor 5 gelang !

Jawab :

Sebenarnya prinsip perhitungan pada resistor dengan 5 gelang sama seperti pada 4 gelang,hanya saja warna ke 3 masih berupa nilai lebih jelasnya untuk warna 1,2,3 adalah nilai,warna ke 4 adalah pengali sedangkan warna ke 5 toleransi.Misal:Resistor dengan warna coklat,hitam,hitam,coklat,coklat

Maka : Coklat=1

Hitam=0

Hitam=0

Coklat=101

Coklat=1%(toleransi)

Hasilnya=100 X 101 ± 1%

2. Jelaskan tentang apa yang dimaksud nilai toleransi pada sebuah tahanan serta jelaskan pula bagaimana aturan perhitungannya !

Jawab :

Toleransi adalah perbedaan maksimum antara nilai resistor yang dimaksud dengan kenyataan harga resistor itu sendiri ketika dilakukan pengukuran,sebagai contoh sebuah resistor dengan nilai 1 K Ω dengan toleransi 20%.Maka perhitungannya adalah 1 K Ω ± 20%X 1 K Ω,sehingga menghasilkan nilai 1200 Ω dan 800 Ω.Maka resistor 1 K Ω dengan toleransi 20% memiliki harga sebenarnya adalah 1200 Ω(maksimum) dan 800 Ω (minimum).

DAFTAR PUSTAKA

Haliday,Resnick.1998.Fisika jilid 2(terjemahan).Erlangga:Jakarta

Malvino,A.P.1987.Prinsip-Prinsip elektronika,edisi ke 3,jilid 2. Erlangga:Jakarta

Sunar prasetyono,dwi.2007.Belajar Sistem Cepat Elektronika.Absolute: Yogyakarta

Semarang, 27 maret 2011

Mengetahui,

Pengampu Praktikum,

Wenty Dwi Yuniarti, M.Kom NIP.

Laboran,

……………………

NIM

Praktikan,

M. Abdul Fatah

NIM 093611021