LAPORAN AKHIR
Hukum Ohm
Hukum Kirchoff
A. Kirchoff 1
R Terbaca | V | I 1, 2, 3 (Perhitungan) | I Total | I Perhitungan |
560 | 5,02 | 0,0089 | 0,22 | 0,0228 |
680 | 0,0073 | |||
750 | 0,0066 |
Kirchoff 2
B. Kirchoff II
R Terbaca | I | V 1, 2, 3 (Perhitungan) | V Total | V Perhitungan |
560 | 0,0025 | 1,4 | 5,15 | 4,975 |
680 | 1,7 | |||
750 | 1,875 |
3. Voltage & Current Divider
R Terbaca | I | I 1, 2, 3 (Perhitungan) | VTotal | V Perhitungan |
1k | 1,6 | 1,767 | 5,03 | 1,667 |
1k | 1,683 | |||
1k | 1,685 |
R Terbaca | V | V 1, 2, 3 (Perhitungan) | ITotal | I Perhitungan |
1k | 1,6 | 5 mA | 16mA | 5 mA |
1k | 5 mA | |||
1k | 5 mA |
Hukum Ohm:
“Kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar atau hambatan besarnya sebanding dengan beda potensial atau tegangan antara ujung-ujung penghantar tersebut. Pernyataan itu bisa dituliskan sebagai berikut yaitu I ∞ V.”
Hukum Ohm dirumuskan oleh fisikawan Jerman Georg Simon Ohm pada tahun 1827 dan dinyatakan dalam persamaan matematis sederhana:
V = I⋅R
V adalah tegangan dalam volt (V),
I adalah arus dalam ampere (A), dan
R adalah resistansi dalam ohm (Ω).
1. Tegangan (V): Tegangan dinyatakan dalam volt dan mengukur "daya dorong" listrik dalam suatu rangkaian.
2. Arus (I): Arus dinyatakan dalam ampere dan mengukur jumlah muatan listrik yang mengalir melalui suatu rangkaian dalam satu satuan waktu.
3. Resistansi (R): Resistansi dinyatakan dalam ohm dan mengukur sejauh mana suatu bahan atau komponen dalam rangkaian menghambat aliran arus. Semakin tinggi resistansi, semakin besar penghambatannya terhadap arus.
Hukum Ohm menyatakan bahwa tegangan pada suatu komponen dalam suatu rangkaian sebanding dengan arus yang mengalir melaluinya, dengan resistansi sebagai faktor proporsionalitasnya. Artinya, jika resistansi tetap, maka arus dan tegangan akan memiliki hubungan linier. Jika resistansi meningkat, arus akan menurun untuk mempertahankan proporsionalitas dengan tegangan.
2. Hukum Kirchoff
Hukum I Kirchoff:
"Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik cabang akan sama dengan jumlah kuat arus listrik yang meninggalkan titik itu."
Hukum I Kirchhoff biasa disebut Hukum Arus Kirchhoff atau Kirchhoff’s Current Law (KCL).
Berdasarkan gambar di atas, besar kuat arus total yang melewati titik percabangan a secara matematis dinyatakan Σ Imasuk = Σ Ikeluar yang besarnya adalah I1 = I2 + I3.
Hukum II Kirchoff:
"Jumlah aljabar beda potensial (tegangan) pada suatu rangkaian tertutup adalah sama dengan nol."
Hukum II Kirchhoff biasa disebut Hukum Tegangan Kirchhoff atau Kirchhoff’s Voltage Law (KVL).
Berdasarkan gambar di atas, total tegangan pada rangkaian adalah Vab + Vbc + Vcd + Vda = 0. Hukum II Kirchhoff ini menjelaskan bahwa jumlah penurunan beda potensial sama dengan nol artinya tidak ada energi listrik yang hilang dalam rangkaian atau semua energi listrik diserap dan digunakan.
3. Metode Mesh (Mesh Analysis)
Prinsip Kerja:
Metode arus Mesh merupakan prosedur langsung untuk menentukan arus pada setiap resistor dengan menggunakan persamaan simultan. Langkah pertamanya adalah membuat loop tertutup (disebut juga mesh) pada rangkaian. Loop tersebut tidak harus memiliki sumber tegangan, tetapi setiap sumber tegangan yang ada harus dimasukkan ke dalam loop. Loop haruslah meliputi seluruh resistor dan sumber tegangan. Dengan arus Mesh, dapat ditulis persamaan Kirchoff’s Voltage Law untuk setiap loop.
1.Hukum Ohm
3.Voltage Current
Hukum Ohm
1. Bandingkan nilai resistansi terukur dan perhitungan
Perbandingan:
-
R terbaca jauh lebih kecil dibandingkan R perhitungan.
Misalnya, pada resistor 560 Ω, hasil perhitungan justru 18.592 Ω. -
Nilai R perhitungan sama untuk ketiga data (padahal R terbaca berbeda). Ini tidak logis jika tegangan dan arus bervariasi sesuai hukum Ohm.
Analisis:
-
Hukum Ohm menyatakan
-
Dengan V = 5,02 V dan I = 0,27 mA = 0,00027 A:
Jadi, semua nilai R perhitungan memang benar secara matematika, tetapi menunjukkan bahwa arus yang digunakan dalam perhitungan bukan arus sebenarnya dari resistor 560, 1000, atau 1200 ohm. Sebaliknya, arus yang sama digunakan untuk semua perhitungan.
Hukum Kirchoff
1. Bandingkan nilai I total perhitungan dengan I total pengukuran
-
I Total Pengukuran = 0,22 A
-
I Total Perhitungan = Jumlah dari I₁,₂,₃:
Analisis:
-
Nilai I total pengukuran (0,22 A) jauh lebih besar dibandingkan dengan I total perhitungan (0,0228 A).
-
Ini menunjukkan adanya perbedaan signifikan, bisa disebabkan oleh:
-
Kesalahan pengukuran arus dengan alat ukur (misalnya salah satuan atau kalibrasi).
-
Salah input angka pada laporan (mungkin seharusnya I perhitungan atau I pengukuran dalam mA).
-
Atau sumber kesalahan sistematis lainnya (misalnya pengaruh resistansi dalam rangkaian seri/paralel yang tidak dihitung dengan benar).
-
2. Bandingkan nilai V total perhitungan dengan V total pengukuran
Perbandingan:
-
V Total Pengukuran: 5,15 V
V Total Perhitungan: 4,975 V
Selisih:
-
Terdapat selisih kecil sebesar 0,175 V antara hasil perhitungan dan pengukuran.
-
Ini merupakan toleransi yang wajar dalam eksperimen, bisa disebabkan oleh:
-
Resistansi kabel atau konektor
-
Toleransi nilai resistor (misalnya 5% dari nilai nominal)
-
Ketidaksempurnaan alat ukur
-
Mesh
1. Bandingkan nilai resistansi terbaca dengan terukur!
Pada Voltage Divider, resistansi terukur sedikit lebih besar dari 1kΩ yang terbaca — berada di kisaran 1.042–1.053 Ω, yang masih wajar karena adanya toleransi ±5% pada resistor standar.
Namun, pada Current Divider, resistansi terukur jauh lebih kecil yaitu hanya 320 Ω, menunjukkan kemungkinan:
1.Kesalahan pencatatan satuan (bisa jadi arus sebenarnya adalah 1,6 V bukan pada 1kΩ).
2.Penggunaan resistor yang tidak sesuai nilai yang diharapkan (bisa saja bukan 1kΩ).
3.Atau pengaruh resistansi total dari rangkaian tidak hanya dari resistor tersebut.
2. Bandingkan arus terukur dan arus hasil perhitungan
Perbandingan:
Arus Terukur: 1,6 A
Arus Perhitungan (rata-rata): 1,712 A
Selisih:
Kesimpulan:
-
Arus terukur lebih kecil sedikit daripada arus hasil perhitungan.
-
Selisih masih dalam batas wajar, bisa disebabkan oleh toleransi alat ukur, sambungan kabel, atau suhu resistor.
Download LA Disini
Komentar
Posting Komentar