BAB IHUKUM OHM

1.1 . Tujuan PercobaanMempelajari hubungan antara tegangan (V), arus listrik (I), dan resistansi (R) dengan salah satunya sebagai parameter.

1.2. Alat yang Dipergunakan Daftar peralatan dan alat ukur yang digunakan dalam percobaan ini.Tabel 1.1 Alat yang DipergunakanNoNama AlatKodeJumlah

1Panel Resistor576741

2Resistor 10 577201

3Resistor 47 577281

4Resistor 100 577321

5Resistor 150 577341

6Resistor 220 577361

7Resistor 330 577381

8Resistor 470 577401

9Resistor 1000 57741

10Amperemeter531631

11Voltmeter531591

12DC Power Supply522301

13Kabel501486

1.3 Teori Dasar1.3.1 Hukum OhmHukum Ohm menyatakan bahwa jumlah arus yang mengalir melalui konduktor kali resistansi konduktor sama dengan tegangan dari catu daya. Hukum ini seringkali dinyatakan dalam bentuk V = IR, di mana V adalah tegangan diukur dalam volt, I adalah arus diukur dalam ampli, dan R adalah resistansi yang diukur dalam ohm.Dalam suatu rangkaian dimana resistansi (R) dihubungkan dengan sumber tegangan DC dengan melalui sebuah switch

I = (1.1)

V=R.I.....................................(1.2)

R = ....(1.3)

dimana :

Gambar 1.1 Rangkaian Percobaan I = arus listrik ( Ampere) V = tegangan (Volt) R = resistansi (Ohm)Hubungan antara arus (I) sebagai fungsi dari tegangan (V) atau f = f(V) untuk harga resistansi tertentu dapat digambarkan oleh sebuah kurva yang linear seperti terlihat pada gambar 1.2 untuk harga - harga R yang berbeda didapat kurva yang berlainan.Hubungan antara tegangan (V) sebagai fungsi dari resistansi (R) atau V = f(R) untuk harga arus tertentu dapat digambarkan oleh kurva yang linear seperti terlihat pada gambar 1.3.Sedangkan hubungan antara arus (1) sebagai fungsi dari resistansi (R) atau I = t(R) untuk harga tegangan (V) tertentu dapat digambarkan oleh kurva hiperbolik seperti terlihat pada gambar 1.4.

Gambar 1.2 Grafik Hubungan V dan I

Gambar 1.3 Grafik Hubungan R dan V

Gambar 1.4 Grafik Hubungan R dan I

1.4 Langkah Percobaan Rangkaian yang digunakan dalam percobaan ini seperti terlihat pada gambar 1. 5 di bawah ini :

Gambar 1.5 Rangkaian Percobaan1. Susunlah rangkaian seperti gambar 1.5.2. Tunjukkan pada instruktur apakah rangkaian yang telah saudara buat sudah benar.3. Bila sudah dinyatakan benar maka minta persetujuan kepada instruktur untuk melakukan percobaan sebagai berikut :3.1. Mendapatkan kurva I = f(V) untuk harga R tertentu.1. Atur harga V = 1 V.2. Atur tegangan R = 47 .3. Saklar ditutup dan ukurlah harga I. Catat hasil pengukuran saudara pada tabel 1.24. Ubah tegangan V untuk harga berikut : 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 V.5. Ulangi percobaan ini untuk R = 100, 220, 330, dan 470 S2. Catat hasil pengukuran saudara pada tabel 1.2

3.2. Mendapatkan kurva V = f(R) untuk harga I tertentu6. Atur harga R = 10 .7. Atur harga I = 2 mA8. Catat hasil pengukuran V pada tabel 1.39. Ubah resistansi R untuk harga masing - masing harga berikut : 47, 100, 150, 220, 330, 470, dan 1 k10. Ulangi seluruh percobaan ini untuk I = 4 mA, 6 mA, 8 mA, dan 10 mA. Catat seluruh hasil pengukuran saudara pada tabel 1.3

3.3. Mendapatkan kurva I = f(R) untuk harga V tertentua. Atur harga R = 10 .b. Atur harga V = 2 Vc. Catat hasil pengukuran I pada tabel 1.4d. Ubah resistansi R untuk harga berikut : 47 , 100 , 150 , 220 , 330 , 470 , dan 1 ke. Ulangi percobaan ini untuk V = 4 V, 6 V, 8 V, dan 10 V. Catat seluruh hasil pengukuran pada tabel 1.4

1.5 Data Hasil Percobaan

Tabel 1.2 I = f (V)R=Konstan

V(V)I (mA)

R = 10 R = 100 R = 220 R = 330 R = 470

10,110,814,943,3002,31

20,220,729,480,3104,3

30,3030,5213,9509,3006,52

40,3940,0318,4612,3008,53

50,495022,8015,2010,67

60,596027,3918,2612,81

70,6870,0432,1421,4215,02

80,7980,0136,5424,3517,08

90,8990,0141,0227,3919,22

100,99100,24530,4021,32

Tabel 1.3 V = f (R)I=Konstan

R()V (Volt)

I = 2 mAI = 4 mAI = 6 mAI = 8 mAI = 10 mA

1019,339,859,2679,195,4

10 K23,348,065,589,9111,2

10022,648,067,288,4103,7

15023,247,567,585,7108,7

22023,247,167,886,1111,4

33023,448,265,489,2109,2

47023,248,265,185,5111,4

1K23,748,565,389,7112

Tabel 1.4 I = f(R )V=Konstan

R()I (mA)

V = 2 VV = 4 VV = 6 VV = 8 VV = 10 V

10K0,20,390,590,790,99

10020,7240,036080,1100,2

15013,3526,9340,153,567

2209,4818,4627,3936,5445,0

3300,3112,3018,2624,3530,40

47004,308,6312,8117,0821,32

1K1,994,036,008,0010

1.6 Analisa Data1.6.1 Rangkaian dengan I=f(v) untuk harga R tertentu1. Perhitungan Secara Teori Dalam hukum ohm kita telah mengetahui rumus :I = Kita akan menggunakan rumus diatas, untuk menghitung rangkaian dengan I = f(v), R konstan. Diketahui : V= 1 Volt R = 10 Ditanya : I? Jawab : I = 0,1 mA Dengan rumus yang sama perhitungan dapat dilanjutkan untuk masing-masing nilai V dan R, sehingga secara teori diperoleh nilai I untuk masing-masing V dan R. Perhitungan secara teori dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

2. Tabel Perhitungan Teori I = f(V) R= konstanTabel 1.5 Perhitungan Teori I=f(V) R=konstanV(V)I (mA)

R = 10 R = 100 R = 220 R = 330 R = 470

1100104.553.032.13

2200209.096.064.26

33003013.639.096.38

44004018.1812.128.51

55005022.7315.1510.64

66006027.2718.1812.77

77007031.8221.2114.89

88008036.3624.2417.02

99009040.9127.2719.15

10100010045.4530.3021.28

3. Tabel Perbandingan Perhitungan Teori dan PercobaanTabel perbandingan teori dengan percobaan untuk I = f(v) R konstanTabel 1.6 Perbandingan teori dengan percobaan untuk I=f(v) R konstanVI (mA)

(Volt)R=10 R=100 R=220

TeoriPercobaanTeoriPercobaanTeoriPercobaan

11000.11010.814.554.94

22000.22020.729.099.48

33000.33030.5213.6413.95

44000.394040.0318.1818.46

55000.49505022.7322.80

66000.59606027.2727.39

77000.687070.0431.8232.14

88000.798080.0136.3636.54

99000.899090.0140.9141.02

1010000.99100100.245.4545.0

VI (mA)

(Volt)R=330 R=470

TeoriPercobaanTeoriPercobaan

13.033.32.1302.31

26.060.314.2604.3

39.099.36.3806.52

412.1212.38.5108.53

515.1515.210.6410.67

618.1818.2612.7712.81

721.2121.4214.8915.02

824.2424.3517.0217.08

927.2727.3919.1519.22

1030.230.421.2821.32

4. Perhitungan Persentase KesalahanPersentase kesalahan dalam suatu percobaan dapat dari denganmenggunakan rumus :% kesalahan = Dengan rumus diatas kita akan menghitung persentase kesalahan I = f (V) R=konstan. Dengan menggunakan data yang tersaji pada tabel perbandingan. Untuk R = 10 saat V = 1 Volt% kesalahan = = 99.9% Untuk R = 100 saat V = 1 Volt% kesalahan = = 8.1% Untuk R = 220 saat V = 1 Volt% kesalahan = = 8.57% Untuk R = 330 saat V = 1 Volt% kesalahan = = 8.91% Untuk R = 470 saat V = 1 Volt% kesalahan = = 8.45%Dengan menggunakan rumus dan cara yang sama kita dapat menghitung persentase kesalahan untuk masing-masing nilai V dan R yang telah ditentukan sebelumnya. Hasil perhitungan untuk persentase kesalahan akan diperlihatkan pada tabel berikut :

5. Tabel Persentase KesalahanTabel 1.7 Persentase Kesalahan untuk I = f(v) R konstanV(Volt)% Kesalahan I (mA)

R = 10 R = 100 R = 220 R = 330 R = 470

199.98.18.578.918.45

299.93.64.3094.80.94

399.91.732.272.312.20

499.90.0751.541.480.23

599.9021.680.330.29

699.900.450.440.31

799.90.0571.10.990.87

899.90.0120.500.450.35

999.90.0110.270.440.36

1099.90.20.990.670.18

6. KesimpulanAdapun simpulan yang dapat ditarik dari percobaan diatas ( I = f(v) R=Konstan) antara lain sebagai berikut :a. Rumus yang digunakan pada percobaan ini adalah rumus hukum ohm yaitu I = , maka besar kecilnya nilai I (arus) sangat tergantung pada besar R, jika dianggap V konstan. Jika R semakin besar maka I semakin kecil atau jika R semakin kecil maka I semakin besar.b. Seharusnya hasil pengukuran dan perhitungan secara teori memiliki nilai yang sama, perbedaan terjadi dapat disebabkan oleh kurang baiknya kondisi alat praktikum dan kurang telitinya praktikan dalam membaca alat ukur dan pembuatan hasil.

1.6.2 Rangkaian dengan V= f (R) untuk harga I tertentu1. Perhitungan Secara Teori Dalam rangkaian ini kita masih mempergunakan hukum ohm yaitu: V=I.RSehingga kita dapat mencari perhitungan secara teori untuk V=f(R) dengan harga I tertentu. Perhitungan berdasarkan pada tabel : Diketahui : R = 10 I= 2mA = 2 x 10-3 A Ditanya : V? Jawab : V= I.R = 2 x 10-3 x 10 = 0.02 Volt Dengan menggunakan rumus yang sama kita dapat mencari perhitungan secara teori untuk masing-masing nilai V (tegangan) dengan besar nilai I (arus) dan R (resistansi) sesuai dengan tabel dibawah ini :

2. Tabel Perhitungan Secara TeoriTabel 1.8 Perhitungan Teori V= f(R) I= KonstanRV(Volt)

()I=2mAI=4mAI=6mAI=8mAI=10mA

100.020.040.060.080.1

10K0.020.040.060.080.1

1000.20.40.60.81.00

1500.30.60.91.21.5

2200.440.881.321.762.2

3300.661.321.982.643.3

4700.941.882.823.764.7

1K2.004.006.008.0010.00

3. Tabel Perbandingan Perhitungan Teori dan PercobaanPerbandingan antara perhitungan teori dan hasil percobaan untuk V=f(R) I KonstanTabel 1.9 Perbandingan Teori dengan Percobaan untuk V= f(R) I=KonstanRV(Volt)

()I= 2mAI= 4mAI= 6mA

TeoriPercobaanTeoriPercobaanTeoriPercobaan

100.0219.30.0439.80.0659.26

10 K0.0223.30.0448.00.0665.5

1000.222.60.448.00.667.2

1500.323.20.647.50.967.5

2200.4423.20.8847.11.3267.8

3300.6623.41.3248.21.9865.4

4700.9423.21.8848.22.8265.1

1K2.0023.74.0048.56.0065.3

RV(Volt)

()I= 8mAI= 10mA

TeoriPercobaanTeoriPercobaan

100.0879.10.195.4

10 K0.0889.90.1111.2

1000.888.41.00103.7

1501.286.71.5108.7

2201.7686.12.2111.4

3302.6489.23.3109.2

4703.7685.54.7111.4

1K8.0089.710.00112

4. Perhitungan Persentase Kesalahan Persentase kesalahan dalam suatu percobaan dapat dari dengan menggunakan rumus sebagai berikut :% kesalahan :

Dengan rumus diatas kita akan menghitung persentase kesalahan I= f(v) R = konstan dengan menggunakan data yang tersaji pada tabel perbandingan. Untuk R= 10 saat I= 2mA% kesalahan= = 96.55% Untuk R= 10K saat I= 2mA% kesalahan= = 116.4% Untuk R= 100 saat I= 2mA% kesalahan= = 11.200% Untuk R= 150 saat I= 2mA% kesalahan= = 7.633% Untuk R= 220 saat I= 2mA% kesalahan= = 5.172% Untuk R= 330 saat I= 2mA% kesalahan= = 3.445% Untuk R= 470 saat I= 2mA% kesalahan= =2.368% Untuk R= 1K saat I= 2mA% kesalahan= = 1.085%Dengan menggunakan rumus dan cara yang sama kita dapat menghitungpersentase kesalahan untuk masing-masing nilai V dan R yang telah ditentukan sebelumnya. Hasil perhitungan untuk persentase kesalahan akan diperlihatkan pada tabel berikut ini :

5. Tabel Persentase KesalahanTabel 1.10 Persentase Kesalahan untuk V= f(R) I= konstanR()% Kesalahan V (Volt)=.%

I = 2 mAI = 4 mAI = 6 mAI = 8 mAI = 10 mA

1096.5599.498.6698.7695.3

10K116.4119.9109.06112.28111.1

10011.20011.90011.10010.95010.270

1507.6337.8167.4007.1257.146

2205.1725.2525.0364.7924.963

3303.4553.5113.2033.2783.209

4702.3682.4632.2082.1732.270

1K1.0851.113988.31.0221.020

6. KesimpulanAdapun simpulan yang dapat kita ambil dari percobaan diatas V=f(R) I konstan antara lain :a. Rumus yang dipergunakan dalam percobaan ini adalah V= I.R , sehingga besarnya nilai V akan berbanding lurus dengan peningkatan / penurunan nilai R jika I konstan. Dapat dilihat dalam hasil percobaan nilai V terkecil ialah saat I dan R bernilai terkecil juga demikian juga sebaliknya.b. Terjadinya kesalahan dalam pengukuran, yang dapat mengakibatkan hasil teori dan percobaan berbeda mungkin disebabkan karena : Kondisi alat yang kurang baik, Kurang presisinya alat ukur, Kurang telitinya praktikan dalam membaca alat ukur dan pembulatan hasil.

1.6.3 Rangkaian dengan I=f(v) untuk harga V tertentu 1. Perhitungan Secara TeoriDalam hukum ohm kita telah mengetahui rumus :I = Kita akan menggunakan rumus diatas, untuk menghitung rangkaian dengan I= f(v), R konstan.Diketahui : V= 2 Volt R= 10 K Ditanya : I?Jawab : I= = = 200 mA Dengan rumus yang sama perhitungan dapat dilanjutkan untuk masing-masing nilai V dan R, sehingga secara teori diperoleh nilai I untuk masing-masing V dan R. Perhitungan berdasarkan teori dapat dilihat di bawah ini.

2. Tabel Perhitungan Secara TeoriTabel 1.11 Perhitungan Teori I= f(R) V= konstanRI (mA)

()V= 2VV= 4VV=6VV= 8VV=10V

10K2004006008001000

10020406080100

15013.326.6404066.6

2209.0918.1327.2727.2745.6

3306.0612.1218.1818.1830.3

4704.2518.5112.8612.8621.3

1K24161610

3. Tabel Perbandingan Perhitungan Teori dan PercobaanTabel 1.12 Perbandingan Teori dengan Percobaan untuk I= f(R) V= konstanRI (mA)

()V= 2 VV= 4VV= 6V

TeoriPercobaanTeoriPercobaanTeoriPercobaan

10K2000.24000.396000.59

1002020.724040.036060

15013.313.3526.626.934040.1

2209.099.4818.1318.4627.2727.39

3306.060.3112.1212.3018.1818.26

4704.2504.318.5108.6312.8612.81

1K21.9944.03166.00

RI (mA)

()V= 8VV= 10V

TeoriPercobaanTeoriPercobaan

10K8000.7910000.99

1008080.1100100.2

1504053.566.667

22027.2736.5445.645.0

33018.1824.3530.330.40

47012.8617.0821.321.32

1K168.001010

4. Perhitungan Persentase Kesalahan Persentase kesalahan dalam suatu percobaan dapat dari dengan menggunakan rumus : % kesalahan = Dengan rumus diatas kita akan menghitung persentase kesalahan I= f(v) R=konstan, dengan menggunakan data yang tersaji pada tabel perbandingan Untuk R= 100 saat I = 2 Ma% kesalahan = = 3.6%Dengan menggunakan rumus dan cara yang sama kita dapat menghitung persentase kesalahan untuk masing-masing nilai V dan R yang telah ditentukan sebelumnya. Hasil perhitungan untuk persentase kesalahan akan diperlihatkan pada tabel berikut ini :

5. Tabel Persentase KesalahanTabel 1.13 Persentase Kesalahan untuk I= f(R) V= konstanR% Kesalahan I (mA)=%

()V= 2VV= 4VV=6VV= 8VV=10V

10K99.999.999.999.999.9

1003.60.7501.250.2

1500.371.240.2533.750.60

2204.301.820.4433.991.31

33094.91.480.4433.930.33

4701.1753.30.3832.810.09

1K0.50.7562.5500

6. KesimpulanAdapun simpulan yang dapat ditarik dari percobaan diatas I= f(v) V=konstan antara lain sebagai berikut :a. Rumus yang digunaka pada percobaan ini adalah rumus hukum ohm yaitu I= , maka besar kecilnya nilai I (arus) sangat tergantung pada besar R jika dianggap V konstan. Jika R semakin besar maka I semakin kecil atau jika R semakin kecil maka I semakin besar.b. Seharusnya hasil pengukuran dan perhitungan secara teori memiliki nilai yang sama, perbedaan yang terjadi dapat disebabkan oleh kurang baiknya kondisi alat praktikum dan kurang telitinya praktikan dalam membaca alat ukur dan pembuatan hasil.1.7 Kesimpulan UmumDari hasil analisa yang telah dilakukan, maka untuk percobaan I (hukum ohm) ini dapat ditarik simpulan sebagai berikut :a. Percobaan untuk membuktikan hukum ohm dapat dinyatakan berhasil. Ini dapat dilihat dengan persentase kesalahan dan grafik perbandingan yang telah dilakukan dimana persentasenya kesalahan yang terjadi untuk masing-masing percobaan yaitu I= f(v) untuk R tertentu, percobaan V= f(R) untuk harga I tertentu dan percobaan I = f(R) untuk harga V tertentu tidak terlalu besar dan juga dari grafik dapat dilihat bahwa hasil perhitungan secara teori dan pengukuran tidak menunjukkan persentase yang signifikan.b. Rumus yang digunakan adalah rumus hukum ohm I= , maka besar kecilnya nilai I (arus) sangat tergantung pada besar R jika dianggap V konstan. Jika R semakin besar maka I semakin kecil atau jika R semakin kecil maka I semakin besar.c. Rumus yang dipergunakan adalah V= I.R , sehingga besarnya nilai V akan berbanding lurus dengan peningkatan / penurunan nilai R jika I konstan. Dapat dilihat dalam hasil percobaan nilai V terkecil ialah saat I dan R bernilai terkecil juga demikian sebaliknya.d. Seharusnya hasil pengukuran dan perhitungan secara teori memiliki nilai yang sama, perbedaan yang terjadi dapat disebabkan oleh kurang baiknya kondisi alat praktikum dan kurang telitinya praktikan dalam membaca alat ukur dan pembuatan hasil.