LAPORAN AKHIR M3
MODUL 3 : Hukum Ohm
1. Hukum Ohm
|
R terbaca |
V |
I |
R perhitungan |
|
560 |
5,10 |
8 mA |
637,5 ohm |
|
1000 |
5,10 |
8mA |
1020 ohm |
|
1200 |
5,10 |
8mA |
1275 ohm |
2. Hukum Kirchoff
a) Kirchoff
1
|
R terbaca |
V |
I 1,2,3 (perhitungan) |
I total |
I perhitungan |
|
560 |
4,97 |
0,0087 |
2mA |
0,00283 |
|
680 |
4,97 |
0,0073 |
2mA |
0,00283 |
|
750 |
4,97 |
0,00662 |
2mA |
0,00283 |
b)
Kirchoff 2
|
R terbaca |
I |
V 1,2,3 (perhitungan) |
V total |
|
|
560 |
2mA |
1,665 |
5 |
5,01 |
|
680 |
2mA |
1,661 |
5 |
5,01 |
|
750 |
2mA |
1,669 |
5 |
5,01 |
3. Voltage & Current
Divider
a) Voltage
Divider
|
R terbaca |
I |
V 1,2,3 (perhitungan) |
V total |
|
|
1000 |
1,6 mA |
1,12 |
4,98 |
3,98 |
|
1000 |
1,6 mA |
1,36 |
4,98 |
3,98 |
|
1000 |
1,6 mA |
1,5 |
4,98 |
3,98 |
b) Current Divider
|
R terbaca |
V |
I 1,2,3 (perhitungan) |
I total |
I perhitungan |
|
1000 |
4,98 |
5 mA |
14,98 mA |
14,98 mA |
|
1000 |
4,98 |
5 mA |
14,98 mA |
14,98 mA |
|
1000 |
4,98 |
5 mA |
14,98 mA |
14,98 mA |
1.
Hukum
Ohm
Prinsip
Kerja Hukum Ohm
menyatakan bahwa besar arus listrik yang mengalir melalui suatu penghantar
berbanding lurus dengan tegangan yang diberikan padanya, dan berbanding
terbalik dengan hambatannya, selama suhu dan kondisi fisik penghantar tetap
konstan.
Hukum
Ohm dirumuskan
oleh
fisikawan Jerman Georg Simon Ohm pada tahun 1827 dan dinyatakan dalam persamaan
matematis sederhana:
V
= I⋅R
V =
tegangan dalam volt (V),
I =
arus dalam ampere (A), dan
R =
resistansi dalam ohm (Ω).
Bagaimana
tegangan, arus, dan hambatan bekerja dalam Hukum Ohm:
Tegangan
(V)
Tegangan adalah sumber dorongan listrik yang menyebabkan arus mengalir. Dalam
hukum Ohm, tegangan sebanding langsung dengan arus. Artinya, jika tegangan
ditingkatkan sementara hambatan tetap, maka arus juga akan meningkat.
Arus
(I)
Arus adalah aliran muatan listrik yang bergerak dalam penghantar. Dalam hukum
Ohm, arus muncul sebagai hasil dari tegangan yang bekerja terhadap hambatan.
Jika tegangan tinggi atau hambatan rendah, maka arus yang mengalir akan semakin
besar.
Hambatan
(R)
Hambatan adalah penghalang terhadap aliran arus. Dalam hukum Ohm, hambatan
berbanding terbalik dengan arus. Jika hambatan meningkat dan tegangan tetap,
maka arus yang mengalir akan berkurang.
2. Hukum Kirchoff
Prinsip kerja,
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.
Voltage
& Current Divider
· Voltage divider
Prinsip
kerjanya
Dalam
rangkaian seri, arus yang mengalir adalah sama di semua komponen. Karena arus
konstan, maka tegangan akan terbagi-bagi tergantung nilai hambatan
masing-masing resistor. Semakin besar resistornya, semakin besar tegangan yang
jatuh di atasnya.
· Current Divider
Prinsip
kerjanya
Dalam rangkaian paralel, tegangan yang diterima setiap cabang adalah sama, tetapi arus akan terbagi sesuai nilai hambatannya. Semakin kecil resistansi sebuah cabang, semakin besar arus yang mengalir di cabang tersebut.
4.
Metode
Mesh (Loop 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.
Cara kerjanya:
·
Metode
ini digunakan untuk rangkaian planar (yang bisa digambar tanpa saling
silang).
·
Didefinisikan
arus mesh di setiap loop.
·
Lalu
diterapkan KVL: jumlah tegangan dalam satu loop = 0.
5. Nodal Analysis
Analisis
node adalah metode untuk menganalisis rangkaian listrik dengan menggunakan
hukum arus Kirchhoff (KCL), yaitu jumlah arus yang masuk dan keluar dari suatu
titik percabangan sama dengan nol. Analisis node membutuhkan penentuan
simpul referensi (ground), yang merupakan titik acuan untuk mengukur tegangan
node di rangkaian.
Cara
kerjanya:
· Ditetapkan satu simpul sebagai ground
(nol volt).
· Tentukan tegangan pada simpul
lainnya.
· Diterapkan KCL: jumlah arus
masuk dan keluar simpul = 0.
6.
Thevenin's
Theorem
Prinsip
Kerja:
Teorema
Thevenin merupakan salah satu metode penyelesaian rangkaian listrik kompleks
menjadi rangkaian sederhana yang terdiri atas tegangan thevenin dan hambatan
thevenin yang terhubung secara seri. Beberapa aturan dalam menetapkan Vth dan
Rth, yaitu:
1)
Vth
adalah tegangan yang terlihat melintasi terminal beban. Dimana pada rangkaian
asli, beban resistansinya dilepas (open circuit). Jika dilakukan pengukuran,
maka diletakkan multimeter pada titik open circuit tersebut.
2)
Rth
adalah resistansi yang terlihat dari terminal pada saat beban dilepas (open
circuit) dan sumber tegangan yang dihubung singkat (short circuit).
VIDIO PERCOBAAN HUKUM OHM
VIDIO PERCOBAAN VOLTAGE DAN CURRENT DIVIDER
1.
Hukum
Ohm
Bandingkan
nilai resistansi terbaca dan perhitungan !
|
R terbaca |
R perhitungan |
|
560 |
637,5 ohm |
|
1000 |
1020 ohm |
|
1200 |
1275 ohm |
Analisis:
Berdasarkan data pengukuran , terdapat perbedaan antara nilai resistor yang terbaca langsung menggunakan multimeter dengan nilai resistor hasil perhitungan. Hal ini disebabkan karena nilai perhitungan merupakan hasil dari resistansi total dalam konfigurasi rangkaian (seri/paralel), sedangkan nilai terbaca adalah resistansi satu komponen saja. Selain itu, pembacaan yang dilakukan saat resistor masih terhubung dengan rangkaian lain juga dapat menghasilkan nilai yang lebih besar karena pengaruh resistansi dari jalur atau komponen lainnya.
2. Hukum Kirchoff
1) Bandingkan nilai 
perhitungan
dengan 
pengukuran!
|
I total |
I
perhitungan |
|
2mA |
0,00283 A |
|
2mA |
0,00283 A |
Analisis
:
Berdasarkan hasil praktikum, arus total yang terukur adalah 2 mA, sementara hasil perhitungan teoritis menunjukkan nilai sebesar 2,83 mA. Terdapat selisih sebesar 0,83 mA, yang jika dihitung menghasilkan persentase error sekitar 29,33%. Perbedaan ini menunjukkan bahwa hasil pengukuran lebih kecil dibandingkan dengan nilai teoritis. Beberapa faktor yang bisa menyebabkan hal ini antara lain adanya hambatan tambahan dari kabel, konektor, atau sambungan pada breadboard yang meningkatkan total hambatan dalam rangkaian. Selain itu, toleransi pada nilai resistor yang digunakan bisa menyebabkan resistansi aktual berbeda dengan nilai yang digunakan dalam perhitungan. Kesalahan dalam penggunaan alat ukur seperti multimeter, baik karena kalibrasi yang kurang tepat atau keterbatasan resolusi, juga dapat memengaruhi hasil pengukuran. Ketidakstabilan pada sumber tegangan juga bisa menyebabkan nilai arus yang terukur lebih rendah dari nilai teoritis. Meskipun perhitungan teoritis sudah benar, hasil pengukuran sewaktu pratikum bisa berbeda karena faktor-faktor teknis tersebut.
2)
Bandingkan
nilai 
perhitungan
dengan 
pengukuran!
|
V total |
|
|
5 |
5,01 |
|
5 |
5,01 |
|
5 |
5,01 |
Analisis
:
Berdasarkan hasil praktikum,
tegangan total hasil perhitungan adalah sebesar 5,00 V, sedangkan hasil
pengukuran menunjukkan nilai sebesar 5,01 V hingga 5,012 V. Terdapat selisih
sangat kecil antara keduanya, yaitu sekitar 0,01 hingga 0,012 V, atau secara
persentase hanya sekitar 0,2% dari nilai tegangan teoritis. Perbedaan ini masih
berada dalam batas toleransi yang wajar dan kemungkinan disebabkan oleh
keterbatasan akurasi alat ukur (multimeter), toleransi sumber tegangan yang
sedikit melebihi nilai nominal, serta variasi tegangan saat pengukuran
berlangsung. Secara keseluruhan, hasil pengukuran dan hasil perhitungan dapat
dikatakan sangat mendekati dan sesuai dengan hukum-hukum dasar kelistrikan.
3.
Voltage
& Current Divider
1)
Bandingkan
nilai perhitungan
dengan pengukuran!
|
I total |
I perhitungan |
|
14,98 mA |
14,98 mA |
|
14,98 mA |
14,98 mA |
|
14,98 mA |
14,98 mA |
Analisis
:
Berdasarkan
data praktikum, baik hasil perhitungan maupun pengukuran arus total menunjukkan
nilai yang sama, yaitu 14,98 mA pada ketiga percobaan. Karena tidak ada selisih
antara keduanya, bisa disimpulkan bahwa pengukuran yang dilakukan sudah sangat
akurat dan sesuai dengan teori. Ini menunjukkan bahwa rangkaian dirancang dan
dirakit dengan baik, dan alat ukur seperti multimeter yang digunakan pun
bekerja dengan cukup presisi. Selain itu, kestabilan sumber tegangan juga
membantu menjaga konsistensi hasil. Kesamaan antara nilai teoritis dan praktis
ini membuktikan bahwa hukum-hukum dasar kelistrikan seperti Hukum Ohm dan
prinsip pembagi arus telah diterapkan dengan benar dalam percobaan.
2) Bandingkan nilai perhitungan
dengan pengukuran!
|
V total |
|
|
4,98 |
3,98 |
|
4,98 |
3,98 |
|
4,98 |
3,98 |
Analisa
Dari hasil praktikum, terlihat ada
perbedaan yang cukup besar antara tegangan total hasil perhitungan, yaitu 4,98
V, dengan hasil pengukuran sebesar 3,98 V. Selisihnya mencapai 1,00 V atau
sekitar 20%, yang cukup signifikan. Perbedaan ini bisa saja disebabkan oleh
beberapa hal, misalnya adanya penurunan tegangan karena hambatan tambahan dari
kabel, sambungan, atau breadboard yang digunakan. Selain itu, tegangan dari
sumber daya yang mungkin tidak stabil, juga bisa memengaruhi hasilnya. Bisa juga karena alat ukur yang
dipakai belum dikalibrasi dengan baik, sehingga nilai yang terbaca jadi lebih
rendah dari seharusnya.
1)
TUGAS PENDAHULUAN (DISINI)
2)
LAPORAN AKHIR (DISINI)
3)
VIDIO PERCOBAAN HUKUM OHM (DISINI)
4)
VIDIO PERCOBAAN VOLTAGE DAN CURRENT DIVIDER
(DISINI)
Komentar
Posting Komentar