LAPORAN PRAKTIKUM : RESISTOR (HUKUM KIRCHOFF)

RESISTOR (HUKUM KIRCHOFF)

Zinata Dara Moerdani (16030072), Produksi Garmen,Politeknik STT Tekstil Bandung.

ABSTRAK

Dalam rangkaian listrik/ elektronika, terdapat tiga komponen agar rangkaian tersebut dapat mengalirkan listrik, yaitu tegangan (V), hambatan(R), dan arus(I). Resistor adalah komponen yang didesain sebagai penghambat arus listrik (hambatan) dalam sebuah rangkaian.untuk mengetahui besarnya, kita dapat menggunakan multi meter untuk mengukurnya Adapun ketentuan-ketentuan yang dapat digunakan untuk mencari dan memverifikasi besarnya nilai dari tiga komponen tersebut berdasarkan hukum khircoff. Juga dalam praktiknya diterapkan hukum ohm dalam perhitungannya.

PENDAHULUAN

Pada masa kini, tentu listrik bukanlah suatu hal yang aneh untuk kita, karena sekarang hal-hal disekeliling kitasudah banyak yang menggunakan listrik. Lampu bisa menyala, itupun contoh sederana dari penggunaan listrik, adanya beda potensial mengakibatkan muatan mengakir sehingga lampu menyala. Contoh lain adalah alat-alat elektronik anda menyala dikarenakan adanya arus listrik yang disebabkan adanya beda tegangan.

Untuk mencaritahu komponen-komponen yang mempengaruhi terjadinya listrik dan bagaimana menghitung besarnya, dalam praktikum kali ini digunakannyya resistor atau komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk menahan arus listrik dengan meproduksi tegangan listrik diantara kedua kutubnya.

Untuk membahas suatu teori tentang hal tersebut , yaitu Teori Hukum Kirchoff.

TUJUAN

1. Mampu membaca besarnya resis- tansi dari resistor.

2. Mampu membuat rangkaian seri dan pararel sesuai rangkaian yang ditentukan.

3. Mengetahui besarnya nilai te- gangan, dan arus di tiap-tiap hambatan (Resistor) pada tiap rang-kaian dengan menggunakan mul-timeter.

4. Menghitung besarnya nilai te-gangan dan arus di tiap-tiap ham-batan (Resistor) pada tiap rangaian dengan menggunakan perhitungan hukum kirchoff dan ohm.

5. Membuktikan hukum Kirchoff secara teori dan eksperimen, dengan cara membandingkan hasil eksperimen dan hasil hitungan berdaarkan hukum kirchof

DASAR TEORI

A. Resistor

Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan biasanya disingkat dengan Huruf “R”. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah OHM (Ω). Sebutan “OHM” ini diambil dari nama penemunya yaitu Georg Simon Ohm yang juga merupakan seorang Fisikawan Jerman.

Resistor merupakan salah satu komponen yang paling sering ditemukan dalam Rangkaian Elektronika. Hampir setiap peralatan Elektronika menggunakannya. Pada dasarnya Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika, bekerja berdasarkn Hukum 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 kompon dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).

Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu,desah listrik, dan induktansi.

Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.

Satuan

Ohm (simbol: Ω adalah satuan SI untuk resistansi listrik, diambil dari nama Georg Ohm.

Satuan yang digunakan prefix :

Ohm = Ω

Kilo Ohm = KΩ

Mega Ohm = MΩ

KΩ = 1 000Ω

MΩ = 1 000 000Ω

Konstruksi

Komposisi karbon

Resistor komposisi karbon terdiri dari sebuah unsur resistif berbentuk tabung dengan kawat atau tutup logam pada kedua ujungnya. Badan resistor dilindungi dengan cat atau plastik. Resistor komposisi karbon lawas mempunyai badan yang tidak terisolasi, kawat penghubung dililitkan disekitar ujung unsur resistif dan kemudian disolder. Resistor yang sudah jadi dicat dengan kode warna sesuai dengan nilai resistansinya.

Unsur resistif dibuat dari campuran serbuk karbon dan bahan isolator (biasanya keramik). Resin digunakan untuk melekatkan campuran. Resistansinya ditentukan oleh perbandingan dari serbuk karbon dengan bahan isolator. Resistor komposisi karbon sering digunakan sebelum tahun 1970-an, tetapi sekarang tidak terlalu populer karena resistor jenis lain mempunyai karakteristik yang lebih baik, seperti toleransi, kemandirian terhadap tegangan (resistor komposisi karbon berubah resistansinya jika dikenai tegangan lebih), dan kemandirian terhadap tekanan/regangan. Selain itu, jika resistor menjadi lembab, panas solder dapat mengakibatkan perubahan resistansi dan resistor jadi rusak.

Walaupun begitu, resistor ini sangat reliabel jika tidak pernah diberikan tegangan lebih ataupun panas lebih.

Resistor ini masih diproduksi, tetapi relatif cukup mahal. Resistansinya berkisar antara beberapa miliohm hingga 22 MOhm.

Film karbon

Selapis film karbon diendapkan pada selapis substrat isolator, dan potongan memilin dibuat untuk membentuk jalur resistif panjang dan sempit. Dengan mengubah lebar potongan jalur, ditambah dengan resistivitas karbon (antara 9 hingga 40 µΩ-cm) dapat memberikan resistansi yang lebar. Resistor film karbon memberikan rating daya antara 1/6 W hingga 5 W pada 70 °C. Resistansi tersedia antara 1 ohm hingga 10 MOhm. Resistor film karbon dapat bekerja pada suhu di antara -55 °C hingga 155 °C. Ini mempunyai tegangan kerja maksimum 200 hingga 600 v

Film logam

Unsur resistif utama dari resistor foil adalah sebuah foil logam paduan khusus setebal beberapa mikrometer.

Resistor foil merupakan resistor dengan presisi dan stabilitas terbaik. Salah satu parameter penting yang memengaruhi stabilitas adalah koefisien temperatur dari resistansi (TCR). TCR dari resistor foil sangat rendah. Resistor foil ultra presisi mempunyai TCR sebesar 0.14ppm/°C, toleransi ±0.005%, stabilitas jangka panjang 25ppm/tahun, 50ppm/3 tahun, stabilitas beban 0.03%/2000 jam, EMF kalor 0.1μvolt/°C, desah -42dB, koefisien tegangan 0.1ppm/V, induktansi 0.08μH, kapasitansi 0.5pF

Penandaan resistor

Resistor aksial biasanya menggunakan pola pita warna untuk menunjukkan resistansi. Resistor pasang-permukaan ditandas secara numerik jika cukup besar untuk dapat ditandai, biasanya resistor ukuran kecil yang sekarang digunakan terlalu kecil untuk dapat ditandai. Kemasan biasanya cokelat muda, cokelat, biru, atau hijau, walaupun begitu warna lain juga mungkin, seperti merah tua atau abu-abu.

Resistor awal abad ke-20 biasanya tidak diisolasi, dan dicelupkan ke cat untuk menutupi seluruh badan untuk pengkodean warna. Warna kedua diberikan pada salah satu ujung, dan sebuah titik (atau pita) warna di tengah memberikan digit ketiga. Aturannya adalah "badan, ujung, titik" memberikan urutan dua digit resistansi dan pengali desimal. Toleransi dasarnya adalah ±20%. Resistor dengan toleransi yang lebih rapat menggunakan warna perak (±10%) atau emas (±5%) pada ujung lainnya.

Identifikasi empat pita

Identifikasi empat pita adalah skema kode warna yang paling sering digunakan. Ini terdiri dari empat pita warna yang dicetak mengelilingi badan resistor. Dua pita pertama merupakan informasi dua digit harga resistansi, pita ketiga merupakan faktor pengali (jumlah nol yang ditambahkan setelah dua digit resistansi) dan pita keempat merupakan toleransi harga resistansi. Kadang-kadang terdapat pita kelima yang menunjukkan koefisien suhu, tetapi ini harus dibedakan dengan sistem lima warna sejati yang menggunakan tiga digit resistansi.

Sebagai contoh, hijau-biru-kuning-merah adalah 56 x 10⁴Ω = 560 kΩ ± 2%. Deskripsi yang lebih mudah adalah: pita pertama, hijau, mempunyai harga 5 dan pita kedua, biru, mempunyai harga 6, dan keduanya dihitung sebagai 56. Pita ketiga,kuning, mempunyai harga 10⁴, yang menambahkan empat nol di belakang 56, sedangkan pita keempat, merah, merupakan kode untuk toleransi ± 2%, memberikan nilai 560.000Ω pada keakuratan ± 2%.

Warna	Pita ke-1	Pita ke-2	Pita ke-3 (pengali)	Pitake-4 (toleransi)
Hitam	0	0	× 10⁰
Cokelat	1	1	×10¹	± 1% (F)
Merah	2	2	× 10²	± 2% (G)
Oranye	3	3	× 10³
Kuning	4	4	× 10⁴
Hijau	5	5	× 10⁵	± 0.5% (D)
Biru	6	6	× 10⁶	± 0.25% (C)
Ungu	7	7	× 10⁷	± 0.1% (B)
Abu-abu	8	8	× 10⁸	± 0.05% (A)
Putih	9	9	× 10⁹
Emas			× 10^-1	± 5% (J)
Perak			× 10^-2	± 10% (K)
Kosong				± 20% (M)

B. Hukum Ohm

Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensialyang diterapkan kepadanya. Sebuah benda penghantar dikatakan mematuhi hukum Ohm apabila nilai resistansinya tidak bergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial yang dikenakan kepadanya. Walaupun pernyataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar, namun istilah "hukum" tetap digunakan dengan alasan sejarah.

Secara matematis hukum Ohm diekspresikan dengan persamaan:

dimana I adalah arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar dalam satuan Ampere, V adalah tegangan listrik yang terdapat pada kedua ujung penghantar dalam satuan volt, dan R adalah nilai hambatan listrik (resistansi) yang terdapat pada suatu penghantar dalam satuan ohm.

Hukum ini dicetuskan oleh George Simon Ohm, seorang fisikawan dari Jerman pada tahun 1825 dan dipublikasikan pada sebuah paper yang berjudul The Galvanic Circuit Investigated Mathematically pada tahun 1827.

V = I R
I = V / R
R = I / V

Kesimpulan :
• Tegangan dinyatakan dengan nilai volts disimbolkan dengan E atau V.
• Arus dinyatakan dengan amps, dan diberi symbol I
• Hambatan dinyatakan dengan ohms diberi symbol R
• Hukum Ohm: V = IR ; I = V/R ; R = V/I

C. Hukum Kirchoff

Terdapat dua buah Hukum Kirchoff yang akan diverifikasi, yaitu Hukum Kirchoff pertama yang dikenal juga sebgai Hukum Arus Kirchoff (HAK) dan Hukum Kirchoff kedua dikenal juga sebagai Hukum Tegangan Kirchoff (HTK).

Hukum I Kirchoff

Hukum I Kirchoff merupakan hukum kekekalan muatan listrik yang menyatakan bahwa jumlah muatan listrik yang ada pada sebuah sistem tertutup adalah tetap. Hal ini berarti dalam suatu rangkaian bercabang, jumlah kuat arus listrik yang masuk pada suatu percabangan sama dengan jumlah kuat arus listrik yang ke luar percabangan itu. Untuk lebih jelasnya tentang Hukum I Kirchoff, perhatikanlah rangkaian berikut ini

Hukum II Kirchoff

Hukum II Kirchoff adalah hukum kekekalan energi yang diterapkan dalam suatu rangkaian tertutup. Hukum ini menyatakan bahwa jumlah aljabar dari GGL (Gaya Gerak Listrik) sumber beda potensial dalam sebuah rangkaian tertutup (loop) sma dengan nol. Secara matematis, Hukum II Kirchoff ini dirumuskan dengan persamaan

Di mana V adalah beda potensial komponen komponen dalam rangkaian (kecuali sumber ggl) dan E adalah ggl sumber. Untuk lebih jelasnya mengenai Hukum II Kirchoff, perhatikanlah sebuah rangkaian tertutup sederhana berikut ini

Dari rangkaian sederhana di atas, maka akan berlaku persamaan berikut (anggap arah loop searah arah arus)

I . R + I . r - E = 0..............1)

E = I (R + r)

I = E/(R + r)

Persamaan 1 dapat ditulis dalam bentuk lain seperti berikut

I . R = E - I . r

Di mana I . R adalah beda potensial pada komponen resistor R, yang juga sering disebut dengan tegangan jepit

METODA EKSPERIMEN

ALAT DAN BAHAN :

- Baseboard

- Kabel

- Resistor

- Multimeter

- Sumber tegangan 12 Volt

SKEMA PERCOBAAN

1. Rangkaian Seri

o Hitung besarnya ketiga resistansi dari resistor yang akan digunakan dalam eks-perimen .

o Rangkai resistor pada baseboard secara seri sesuai dengan skema pada lembar kerja praktikum .

o Ukurlah secara eksperimen besarnya tegangan, dan arus pada rangkaian tersebut de-ngan menggunakan mul-timeter.

o Hitung secara teori, lalu ban-dingkan hasilnya.

2. Rangkaian Paralel

o Hitung besar resistansi dari 4 resistor yang akan digunakan.

o Rangkailah resistor pada baseboard sesuai dengan rangkaian yg sudah ditetapkan dalam lembar kerja praktikum.

o Ukurlah secara eksperimen besarnya tegangan, dan arus pada rangkaian tersebut de-ngan menggunakan multi-meter.

o Hitung secara teori, lalu ban-dingkan hasilnya.

3. Rangkaian Seri-Pararel

o Hitung besarnya ketiga resistansi dari resistor yang akan digunakan dalam eks-perimen .

o Rangkai resistor pada base-board secara seri sesuai dengan skema pada lembar kerja praktikum .

o Ukurlah secara eksperimen besarnya tegangan, dan arus pada rangkaian tersebut de-ngan menggunakan multi-meter.

o Hitung secara teori, lalu bandingkan hasilnya

HASIL DAN PEMBAHASAN (terlampir)

PEMBAHASAN(terlampir)

KESIMPULAN (terlampir)

DAFTAR PUSTAKA

Baliyono, P. (2012, July 17). Hukum Ohm,Resistor,Hukum Kirchoff 1&2. Retrieved from Ensiklopedia Umum: http://priyobaliyono.blogspot.co.id/2012/07/hukum-ohmresistorhukum-kirchoff-1.html; 111016; 22.15

http://teknikelektronika.com/pengertian-resistor-jenis-jenis-resistor/; 1110; 22.15

Cari Blog Ini

it's all about trust.

LAPORAN PRAKTIKUM : RESISTOR (HUKUM KIRCHOFF)

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

LAPORAN PRAKTIKUM : KOEFISIEN MUAI TERMAL

Ciri-Ciri Cerita Pendek (Cerpen)