_FISIKA DASAR 2 KELOMPOK 2_HUKUM KIRCHOFF.pptx

1

1. PRATIKUM FISIKA DASAR 2 PENUNTUN 2 “HUKUM KIRCHOFF DAN SUSUNAN HAMBATAN”

2. Dosen Pengampu : 1. Dra. Hidayati , M.Si 2. Zulhendra , S.Pd ., M.Si . Kelompok 2 : 1. Nabilah Zhahirah 2. Liza Yuslina 3. Muhammad Yusuf Awalludin

3. A. TUJUAN PERCOBAAN 1. Menentukan hambatan pengganti susunan seri ( dan hambatan pengganti paralel dalam rangkaian melalui percobaan . 2. Menguji kebenaran rumus hambatan pengganti untuk susunan seri dan susunan paralel . 3. Menjelaskan prinsip hukum Ohm dan Hukum Kirchoff 1.  

4. Mahasiswa mampu menghitung hambatan pengganti susunan seri dan parallel, dan mengolah data hasil pengukuran sesuai aturan penulisan angka berarti disertai ketidakpastiannya . B. KOMPETENSI

5. C. ALAT DAN BAHAN 1. Baterai 1,5 volt 4 buah 2. Tempat Baterai 4 buah 3. Voltmeter DC 4. Amperemeter 5. Resistor sebanyak 3 buah 6. Saklar 1 buah 7. Kabel penghubung secukupnya

6. D. TEORI DASAR Hukum Kirchoff Pertama Hukum Kirchoff Pertama merupakan Hukum Kirchoff yang berkaitan dengan arah arus dalam menghadapi titik percabangan . Hukum Kirchoff Pertama ini sering disebut juga dengan Hukum Arus Kirchoff (HAK) atau Kirchhoff’s Current Low (KCL). Bunyi hukum kirchoff pertama ini adalah sebagai berikut : “ Arus Total yanh masuk melalui suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dati titik percabangan tersebut .”

7. Ini sering disebut sebagai aturan loop Kirchhoff ( atau hukum tegangan Kirchhoff), setelahnyaFisikawan Jerman Gustav Robert Kirchhoff. Aturan ini setara dengan mengatakan itusetiap titik di gunung hanya memiliki satu ketinggian di atas permukaan laut . Jika Anda mulaidari titik manapun dan kembali ke sana setelah berjalan mengelilingi gunung , aljabarjumlah perubahan elevasi yang Anda temui harus nol.

8. b. Hukum Kirchoff Kedua Hukum Kirchoff 2 mrtupakan Hukum Kirchoff yang digunakan untuk menganalisis tegangan ( beda potensial ) komponen-komponen elektronika pada suatu rangkaian tertutup . Hukum Kirchoff 2 ini juga dikenal dengan sebutan Hukum Tegangan Kirchoff atau Kirchoff’s Voltage Law (KVL). Bunyi hukum Kirchoff 2 adalah sebagai berikut : “ Total tegangan ( beda potensial ) pada suatu rangkaian tertutup adalah nol.”

9. c. Susunan Hambatan Konsep Dasar Hambatan Dalam suatu rangkaian listrik tentu terdapat hambatan . Hambatan / resistansi merupakan karakteristik umum dari suatu rangkaian . Berikut akan dijelaskan secara lebih detail karakteristik hambatan komponen-komponen dalam rangkaian listrik . Hambatan jenis yaitu kecenderungan suatu bahan untuk melawan aliran arus listrik , dengan symbol ρ ( rho). Hambatan jenis adalah sifat dari suatu material pada suhu tertentu , yang menunjukkan besar hambatan tiap satuan panjang . Secara matematis dirumuskan : Ρ= RA / l Keterangan R : hambatan ( Ω) A : Luas penampang penghantar (m2) l: panjang penghantar (m) ρ : hambatan jenis ( Ω m) hambatan jenis juga dipengaruhi oleh suatu penghantar tersebut . Akibatnya , hambatan suatu penghantar juga tergantung suhu . Satuan dari hambatan adalah ohm dan diberi simbol ( Ω ).

10. 2. Rangkaian Listrik a. Rangkaian Seri Rangkaian Resistor Seri Ketika sebuah atau lebih jika dihubungkan dari ujung ke ujung dikatakan dihubungkan secara seri seperti terlihat pada gambar 2.7. Pada rangkaian seri jika sejumlah muatan Q keluar dari hambatan 𝑅1 , muatan Qjuga pasti akan masuk ke resistor 𝑅2 . Jadi uatan dengan jumlah yang sama melewati kedua resistor pada selang waktu tertentu . Maka dapat dituliskan “ Untuk sebuah rangkaian seri yang terdiri atas dua resistor, arusnya sama besar pada kedua resistor karena jumlah muatan yang melewati 𝑅1 pasti juga melewati 𝑅2 dalam selang waktu yang sama ”

11. Hambatan total pada rangkaian seri dapat dirumuskan Beda potensial yang berlaku pada rangkaian resistor seri akan bercabang diantara resistor-resistor yang ada . Rumusan beda potensial untuk resistor seri adalah .  

12. b. Rangkaian Paralel Rangkaian paralel dapat dilihat pada gambar 2.8 disamping . Seperti terlihat pada gambar , jika muatan mencapai titik a yang disebut sebuah percabangan , muatan tersebut terpecah menjadi dua bagian , yang satu melewati 𝑅1 dan sisanya melewati 𝑅2 . Sebuah percabangan adalah suatu titik dalam sebuah rangkaian dimana arus dapat terpecah . Perpecahan ini dapat menghasilkan arus pada masingmasing resistor yang lebih kecil dari pada arus yang keluar dari baterai . Oleh karena jumlah muatan kekal , maka arus I yang masuk titik a harus sama dengan total arus yang keluar . Maka dapat dituliskan  

13. Dimana 𝐼1 adalah arus dalam 𝑅1 , dan 𝐼2 adalah arus dalam 𝑅2 Ketika dua resistor seperti pada gambar 2.9 dihubungkan secara langsung pada kutub baterai , maka “Ketika resistor-resistor dihubungkan secara paralel , beda potensial pada resistor adalah sama ”. Maka hambatan total pada rangkaian paralel adalah  

14. E. TUGAS PENDAHULUAN Soal : Buktikanlah Rumus (1) dan (2) di atas ! Jawaban : Rumus (1) Tiga buah lampu masing- masing hambatannya dan Ddisusun seri dihubungkan dengan baterai yang tegangannya V menyebabkan arus listrik yang mengalir I. Tegangan sebesar V dibagikan ke tiga hambatan masing-masing dan , sehingga berlaku : V = Berdasarkan Hukum 1 Kirchoff pada rangkaian seri berlaku : I =  

15. Berdasarkan Hukum Ohm, maka beda potensial listrik pada setiap lampu yang hambatannya dan dirumuskan : Beda potensial antara ujung-ujung AD berlaku : Jika kedua ruas dibagi dengan I diperoleh rumus hambatan pengganti seri ( ) : ( Terbukti )  

16. Rumus (2) Tiga buah lampu masing-masing hambatannya dan disusun parallel dihubungkan dengan baterai yang teganggannya V menyebabkan arus listrik yang mengalir I. Besar juat arus dan yang mengalir pada masing-masing lampu yang hambatannya masing-masing dan sesuai hukum ohm dirumuskan : Ujung- ujung hambatan dan baterai masing-masing bertemu pada satu titik percabangan . Besar beda potensial ( tegangan ) seluruhnya sama , sehingga berlaku :  

17. Besar kuat arus I dihitung dengan rumus : I = V/ Kuat arus sebesar I dibagi ke tiga hambatan masing-masing Sesuai Hukum 1 Kirchoff pada rangkaian parallel berlaku : Jika kedua ruas dibagi dengan V, diperoleh rumus hambatan pengganti parallel: ( Terbukti )  

18. F. PROSEDUR PERCOBAAN Susunlah rangkaian seperti gambar 4.2 dan saklar dalam keadaan terbuka Tutuplah saklar , kemudian ukur tegangan AB, BC, dan CD dengan menggunakan Voltmeter, secara bergantian . Ukurlah kuat arus yang mengalir melalui AD Hitunglah besar dengan menggunakan hasil pengukuran di atas . Ukurlah tegangan AD dan hitunglah besarnya hambatan pengganti antara titik A dan titik D. Hitung besar hambatan pengganti ( Ulangi Langkah 1 s/d 5 dengan mengubah tegangan baterai . Catat hasilnya di dalam table 1.   a. Susunan hambatan seri

19. Susunlah rangkaian sesuai pada gambar 4.3 dan sakelar dalam keadaan terbuka . Tutuplah saklar kemudian ukur tegangan AB dengan menggunakan Voltmeter. Ukur kuat arus I yang akan memasuki titik cabang A, kuat arus dalam masing-masing cabang yaitu dan aerta kuat arus yang keluar dari titik cabang B, (I). Hitunglah besarnya dan dengan menggunakan hasil pengukuran diatas . Hitung besar hambatan pengganti parallel ( ). Ulangi Langkah 1 s/d 5 dengan mengubah tegangan baterai , catat hasilnya di dalam table 2.   b. S usunan hambatan paralel

20. G. TABEL DATA Tabel 1. Susunan Hambatan Seri No Tegangan Baterai 1 3 V 1,45 mA 0,8 V 1 V 1,4 V 2.150    2 6 V 3 mA 1,4 V 2,1 V 3 V 2.150    3 9 V 4,5 mA 2 V 3 V 4,2 V 2.150    4 12 V 5,5 mA 3 V 4 V 6 V 2.150    No Tegangan Baterai 1 3 V 1,45 mA 0,8 V 1 V 1,4 V 2 6 V 3 mA 1,4 V 2,1 V 3 V 3 9 V 4,5 mA 2 V 3 V 4,2 V 4 12 V 5,5 mA 3 V 4 V 6 V

21. Tabel 2. Susunan Hambatan Paralel No Tegangan Baterai 1 3 V 3,2 V 14 mA 6,75 mA 4,5 mA 2,75 mA 14 mA 217,86 2 6 V 6,4 V 30 mA 15 mA 5 mA 10 mA 30 mA 217,86 3 9 V 9,4 V 42,5 mA 20 mA 15 mA 7,5 mA 42,5 mA 217,86 4 12 V 12,5 V 55 mA 27,5 mA 20 mA 7,5 mA 55 mA 217,86 No Tegangan Baterai 1 3 V 3,2 V 14 mA 6,75 mA 4,5 mA 2,75 mA 14 mA 2 6 V 6,4 V 30 mA 15 mA 5 mA 10 mA 30 mA 3 9 V 9,4 V 42,5 mA 20 mA 15 mA 7,5 mA 42,5 mA 4 12 V 12,5 V 55 mA 27,5 mA 20 mA 7,5 mA 55 mA

22. F. PENGOLAHAN DATA Percobaan 1 (3 V)   1. Susunan hambatan seri  

23.   Percobaan 2 (6 V)  

25. Percobaan 3 (9 V)    

26.   Percobaan 4 (12 V)  

28. Percobaan 1 (3 V)   2. Susunan hambatan paralel  

29.   Percobaan 2 (6 V)  

31. Percobaan 3 (9 V)    

33. Percobaan 4 (12 V)    

35. DAFTAR PUSTAKA Chandra Sundaygara , Kurriawan Budi Pranata , M.Sayadi (2018). Bahan ajar Media Pembelajaran Percobaan Fisika . Media Nusa Kreative. Galih , V., Ngadiyono ., & Purnomosari , E. (2019). Pengantar Pratikum Mektronika Tekstil . CV. Mulia Jaya : Yogyakarta. Halliday, D., Resnick, R., & Walker, Jearl. (2007). FUNDAMENTALS OF PHYSICSTENTH EDITION. Library of Congress Cataloging-in-Publication Data : United States of America. Prof. DR. Zuhal M.Sc.EE, Ir. Zhanggischan (2004). Prinsip Dasar Elektroteknik . PT Gramedia Pustaka Utara.

36. THANK YOU