a. pengenalan multimeter alat · pdf file4. tahanan 10 ohm, 47 ohm, 510 ohm, 680 ohm, dan 15 k...

Labsheet Fisika Terapan – Edisi 2007

Laboratorium Fisika Fakultas Teknik UNP Padang 71

1

A. PENGENALAN MULTIMETER

I. Kompetisi

1. Mengukur tengan DC dengan mengunakan multitester

2. Mengukur tegangan AC dengan menggunakan multitester

3. Mengukur arus DC dengan menggunakan multitester

II. Teori Pendukung

Multitester adalah alat untuk mengukur tegangan AC/DC, arus

DC dan tahanan. Untuk mengukur tegangan, saklar pilih

multitester dikembalikan pada posisi ACV atau DCV dan alat

ukur dipasang secara paralel dengan beban ( yang akan diukur).

Bila yang diukur adalah arus DC maka saklar pemilih diatur pada

posisi DC mA dan alat ukur di pasang seri dengan beban.

Sedangkan untuk mengukur tahanan, saklar pemilih di atur

pada posisi Ohm dan alat ukur dipasang secara paralel dengan

beban ( perlu diingat beban dalam keadaan tidak berarus

listrik). Hasil pengukuran dapat diketahui dengan membaca

skala yang sesuai dengan penempatan posisi skala pemilih.

Edisi 2007‐Labsheet Fisika Terapan

Laboratorium Fisika Fakultas Teknik UNP Padang

2

III. Alat‐alat

1. Multitester sanwa

2. bateray D 1,5 Volt 4 buah

3. Trafo step down 220/12 volt

4. Tahanan 10 ohm, 47 ohm, 510 ohm, 680 ohm, dan 15 K ohm

5. Papan rangkaian, saklar, dan kabel penghubung

IV. Petunjuk Kerja

A. Mengukur tegangan DC

1 Pasang kabel multitester (Lead) yang merah pada

terminal positif dan kabel yang hita pada terminal

negatif multitester

2 Atur skalar pemilih multitester pada posisi DCV dengan

batas ukur 10.

3 Hubungan lead merah ke terminal positif bateray dan

lead hitam pada negatifnya

4 Baca angka yang ditunjuk olej jarum multitester pada

skala 0 – 10 DCV

5 Ukur tegangan bateray yang diberikan pada tabel 1.



3

B. Mengukur tegangan AC

1 Atur skala pemilih multitester pada posisi AC V dengan

batas ukur 50 ACV. Hubungan trafo step down ke

sumber tegangan 220 v.

2 Hubungan lead multitester ke bagian sekunder trafo

pada terminal yang terlihat pada tabel 2

3 Baca angka yang ditunjuk oleh multitester pada skala 0

– 50 ACV (skala merah)

C. Mengukur arus DC

1 Atur skala pemilih multitester pada posisi DcmA dengan

batas ukur 0,25 A.

2 Buat rangkaian seperti gambar tiga ( E= 1,5 V, R = 150

ohm). Perhatikan polaritas alat ukur.

3 Baca angka yang ditunjuk oleh jarum multitester pada

skala 0 – 10 DcmA.

4 Lanjutkan percobaan dengan menambahkan bateray

sesuai dengan tabel 3.

D. Mengukur tahanan

1 Atur skala pemilih multitester pada posisi ohm x10 ohm

2 Kalibrasi alat ukur dengan cara menghubungkan singkat

kedua lead multitester, atur ADJ sampai jarum

menunjuk angka nol pada skala ohm.

3 Hubungkan lead pada masing‐masing kaki tahanan



4

4 Baca apa yang ditunjuk pada skala oleh jarum pada

skala ohm

5 Ukur nilai tahanan yang diberikan dalam tabel 4.

V. Gambar Rangkaian

VI. Tabel Pengukuran

Tabel 1

Jumlah Baterai Tegangan 1 2 3 4



5

Tabel 2

Terminal Tegangan CT – 6 CT – 12 6 – 6 12 – 12

Tabel 3

Jumlah Baterai Arus 1 2 3 4

Tabel 4

Tahanan (ohm) Pengukuran 10 47 510 680 15 K

VII Eksplorasi

1. Perhatikan tabel 1. Ukurlah tegangan bateray tersebut

sesuai dengan jumlahnya. Isikan pada kolom tegangan



6

2. Perhatikan tabel 2. Ukur tegangan pada terminal‐terminal

transformator step down seperti terlihat pada kolom

terminal. Kemudian isikan tegangan yang terukur dari

multitester tersebut.

3. Perhatikan tabel 3. Ukur arus bateray sesuai dengan jumlah

yang ditunjukkan. Kemudian isikanlah pada pada kolom

arus.

4. Perhatikan tabel 4. Ukur tahanan dari nilai‐nilai yang telah

ditetapkan. Kemuidan isikan hasil pengukuran tersebut ke

kolom pengukuran.

5. Silahkan amati apakah nilai yang terukur dengan nilai yang

tertera pada peralatan sama? Jika sama berikan alasanya

dan jika berbeda terangkan penyebabnya.

6. Setelah melakukan pratikum, jelaskan kegunaan

multitester pada saat mengukur tegangan AC, tegangan DC,

Arus DC dan tahanan. Dan tunjukkan apa perbedaan

mengukur arus dan tegangan ?

7. Jelaskan juga cara mengkalibrasi multitester untuk

mengukur tegangan AC, tegangan DC, arus DC dan tahanan.



7

B. Pengukuran Nilai Tahanan

I. Kompetensi

1. Mahasiswa dapat membaca nilai tahanan dari kode warna.

2. Mahasiswa mengetahui dan memahami cara pengukuran

nilai bermacam – macam tahanan (Tahanan karbon,

tahanan geser, potensiometer).

II. Teori Pendukung

1. Tahanan Karbon

Nilai dari tahanan karbon dapat diketahui dengan membaca

kode warna yang tercantum pada tahanan tersebut. Kode

warna pada tahanan terdiri atas empat pita warna seperti

pada gambar 5 berikut:

A B C D

Pita A= Angka Pertama (puluhan)

Pita B= Angka Kedua (satuan)

Pita C= Faktor Pengali



8

Pita D= Toleransi

Nilai tahanan untuk kode warna tertentu ditentukan

dengan menggunakan tabel berikut:

Tabel Kode Warna Tahanan

Warna Pita A Pita B Pita C Pita D

Hitam ‐ 0 1 ‐

Coklat 1 1 101 ± 1 %

Merah 2 2 102 ± 2 %

Orange 3 3 103 ‐

Kuning 4 4 104 ‐

Hijau 5 5 105 ‐

Biru 6 6 106 ‐

Ungu 7 7 107 ‐

Abu – abu 8 8 108 ‐

Putih 9 9 109 ‐

Emas ‐ ‐ 10‐1 ± 5 %

Perak ‐ ‐ 10‐2 ± 10 %

Catatan: Tahanan tanpa kode warna mempunyai toleransi ± 20 %



9

AB

C

D

Sebagai contoh, suatu tahanan dengan kode warna kuning,

ungu, merah, emas maka nilai tahanannya 4700 ohm toleransi

± 5 %.

2. Tahanan Geser

Nilai tahanan geser dapat dirobah‐

robah dengan menggeser kontak

geser D. Terminal A dan B

digunakan untuk mengukur nilai

tahanan dari minimum ke

maksimum.

3. Potensiometer

Nilai tahanan dari suatu potensiometer

dapat diubah dengan cara memutar

saklar pemilih D dari kiri ke kanan.

Tahanan ini memiliki tiga terminal yaitu

terminal A dan C sebagai terminal

maksimum dan minimum tahanan, dan

terminal B sebagai terminal pengatur

vaiabel tahanan.

kontak geser

A B

C

D



10

x1 x10 x102 x103ABC

4. Tahanan Dekade

Nilai tahanan dekade dapat diatur

dengan memutar sakelar pemilih ke

posisi x1, x10, x100 dan x 1000

sesuai dengan kebutuhan. Tahanan

ini memiliki tiga terminal dimana

tempat pengukuran adalah terminal

A dan terminal B.

III. Alat dan Bahan

1. Multitester

2. Tahanan karbon senilai 10 ohm, 47ohm, 220 ohm, 1 kohm,

dan 10 kohm

3. Tahanan geser

4. Tahanan dekade

5. Potensiometer

IV. Langkah Kerja

1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.

2. Tentukan nilai tahanan karbon yang tersedia berdasarkan

kode warnanya dan tabulasikan kedalam tabel 1.



11

3. Atur sakelar pada multitester pada posisi ohm x10 dan

kalibrasikan alat ukur.

4. Ukur nilai tahanan yang digunakan pada langkah 2 dan

tabulasikan hasil pengukuran ke tabel 1.

5. Ukur nilai tahanan geser dan tahanan potensiometer untuk

posisi sakelar yang diberikan pada tabel 2.

6. Ukur nilai tahanan dekade untuk posisi sakelar pemilihan

yang diberikan tabel 3.

V. Tabel

Tabel 1

No Warna Nilai Tahanan Hasil Pengukuran

1 Coklat‐Hitam‐ Orange‐ Emas

2 Coklat‐Hitam‐Hitam‐Emas

3 Coklat‐Hitam‐Merah‐Emas

4 Merah‐Merah‐Coklat‐Emas

5 Kuning‐Ungu‐Hitam‐Emas



12

Tabel 2

No Posisi Sakelar Tahanan Geser

Potensiometer

1 Minimum

2 Setengah

3 Maksimum

Tabel 3

Posisi Sakelar Hasil Pengukuran No

X1000 x100 x10 x1

1 2 2 0 0

2 0 4 7 0

3 0 0 6 8

4 1 5 0 0

5 6 8 0 0

VI. Kesimpulan

1. Jelaskanlah cara membaca kode warna pada tahanan.

2. Tahanan‐tahanan yang digunakan dalam percobaan ini

dapat dibedakan atas dua macam, jelaskanlah.



13

3. Jelaskanlah cara kerja tahanan‐tahanan variabel yang

digunakan dalam percobaan ini.

VII. Eksplorasi

1. Bandingkan hasil pembacaan tahanan berdasarkan kode

warna dengan hasil pengukuran dan buatlah analisanya.

2. Bandingkan hasil pembacaan tahanan dekade berdasarkan

skala dengan hasil pengukuran dan buatlah analisanya.



14

C. RANGKAIAN TAHANAN

I. Kompetensi

1. Mengunakan cara menggunakan multitester untuk

mengukur tahanan

2. Menguasai cara memasang tahanan pada papan rangkaian

untuk membuat rangkaian seri, paralel dan campuran (seri‐

paralel).

3. Menguasai penerapan konsep rangkaian seri, paralel, dan

transformasi segitiga‐bintang untuk menganalisis rangkaian

tahanan.

II. Teori Pendukung

1. Rangkaian Seri, Paralel, dan Campuran

Ada tiga komponen dasar listrik yaitu tahanan (resistor), lilitan

(induktor) dan kapasitor. Ada tiga rangkaian dasar yang

digunakan yaitu rangkaian seri, paralel dan campuran (seri dan

paralel). Jika diberi ujung awal tahanan dengan aw dan akhir

dengan ak maka dapat dijelaskan cara menyambung rangkaian

seri, paralel dan campuran. Perhatikan gambar 1.a. ada dua



15

tahan R1 dan R2 masing‐masing diberi tanda aw dan ak pada

ujung‐ujungnya. Rangkaian seri adalah rangkaian yang

menghubungkan akhir (ak) tahanan R1 dengan awal (aw)

tahanan R2. Perhatikan gambar 1.b merupakan rangkaian seri.

Apabila tahanannya lebih dari dua dengan cara yang sama

sambungkan akhir R2 dengan awal tahan yang lain, begitu

seterusnya.

Rangkaian paralel adalah menyambungkan antara awal (aw)

R1 dangan awal (aw) R2 dan akhir (ak) R1 dengan akhir (ak)

R2. Perhatiakan gambar 1.c merupakan rangkaian paralel. Jika

tahanan yang akan diparalel lebih dari dua maka tinggal

dipasang awal tahanan lain dengan awal tahan R1 dan R2

serta akhir tahanan lain dengan akhir R1 dan R2 begitu

seterusnya.

Rangakain campuran adalah pengabungan antara rangkaian

seri dan paralel.



16

Gambar 1. rangkaian seri, paralel dan campuran

2. Rangkaian Segitiga‐Bintang

Rangkaian segitiga adalah tiga tahanan yang dirangkai

menyerupai bentuk segitiga dan rangkaian bintang adalah tiga

tahanan yang dirangkai menyerupai bintang. Perhatikan

gambar 2 . Rangkain segitiga dapat dikonversi kebentuk

rangkaian bintang dan rangkaian bintang dapat juga

dikonversi ke bentuk segitiga. Rangkaian segitiga

dilambangkan dengan Δ dan rangkaian bintang dilambangkan

dengan Y. Lambang konversi dari bintang ke segitiga adalah Y‐

Δ dan lambang konversi segitiga ke bintang adalah Δ‐Y. Untuk



17

melakukan konversi digunakan persamaan bintang‐segitiga

dan persamaan segitiga bintang seperti pada persamaan 1 dan

persamaan 2.

Gambar 2. bintang segitiga

Persamaan 1. Y – Δ

3231231.121

RRRRRR

++=

31231223.122

RRRRRR++

=

3231231.233

RRRRRR++

=

Persamaan 2. Δ‐Y

313322112

RRRRRRRR ++

=

113322123

RRRRRRRR ++

=2

13322131R

RRRRRRR ++=



18

3. Papan Rangkaian

Papan rangkaian digunakan untuk memasang komponen

dalam membuat suatu rangkaian listrik. Pada papan rangkaian

terdapat 32 terminal (lubang) tempat pemasangan komponen.

Setiap 4 terminal yang sebaris dihubungkan oleh kawat

(konduktor), sehingga pada papan rangkaian terdapat delapan

(8) baris terminal yang saling berhubungan. Jangan memasang

memasang komponen pada jalur terminal yang sudah

dihubungkan kawat. Hal ini akan menimbulkan arus hubungan

singkat. Cara pemasangan yang benar adalah sebagai berikut.

Gambar 3. Rangkaian seri

Gamabar 4. Rangkaian paralel



19

Gambar 5. Rangkaian seri‐paralel

III. Alat‐alat

1. Multitester

2. Tahanan 100 ohm, 330 ohm, 470 ohm, 1K ohm dan 2,2 K

ohm

3. Papan rangkaian dan konektor (kabel)

IV. Petunjuk Kerja

1. Buatlah rangkaian tahanan seperti pada gambar rangkaian

(dibawah ini) pada papan rangkaian (rangkailah sesuai

dengan contoh pada gambar 3, gambar 4 dan gambar 5.

2. Ukur tahanan total masing‐masing rangkaian pada titik

pengukuran A dan B.



20

VII. Gambar Rangkaian



21

VI. Tabel

No Rangkaian Hasil Ukur RAB Hasil Hitung RAB

1 Rangkaian 6

2 Rangakian 7

3 Rangakian 8

4 Rangkaian 9

5 Rangkaian 10

VII. Eksplorasi

1. Hasil pengukuran diletakkan kembali dengan rangkaian

2. Hitung kembali nilai tahanan total dititik A dan B pada

masing‐masing rangkaian (Rangkaian 6 sampai dengan

rangkaian 10)

3. Amati dan bandingkan hasil keduanya. Jika sama antara hasil

pengukuran dan perhitungan maka tuliskan alasannya. Jika

ternyata berbeda antara keduanya maka jelaskan apa

penyebabnya?

4. Jelaskan perbedaan rangkaian seri dan paralel

5. Jelaskan tentang rangkaian campuran

6. Jelaskan kegunaan konversi Δ‐Y dan Y‐Δ

7. Jelaskan pengaruh titik pengukuran dengan hasil

pengukuran.



22

D. PENGARUH SUHU TERHADAP TAHANAN

I. Komptensi

1. Membuat rangkaian jembatan Wheatstone untuk

menentukan nilai tahanan.

2. Menghitung nilai tahanan setiap kenaikan suhu

II. Teori Pendukung

Perhatikan rangkaian jembatan Wheatstone pada gambar 1.

Terlihat seperti wajik. Ditengah‐tengahnya ada sebuah alat ukur

yang disebut galvanometer. Galvanometer mengukur pada titik

A dan B. Galvanometer adalah untuk mengukur tengan positif

dan negatif. Jika tidak digunakan maka jarum penunjuk berada

pada posisi tengah‐tengah atau menunujuk nilai nol (0). Pada

rangkaian Wheatstone, galvanometer mengukur tengan pada

titik A dan B untuk mengetahui apakah tahanan‐tahanan dalam

rangkaian pada kondisi setimbang? Jika dalam keadaan

setimbang galvanometer menunjuk angka nol kembali.



23

Perhatikan tahanan R1 adalah tahanan decade yang dapat

diatur besarannya. R1 bertujuan untuk mencari tahanan dalam

rangkaian dalam keadaan setimbang.

Rangkaian Wheatstone setimbang bila terjadi kondisi R1.R3

sama dengan R2. R4 atau dengan persamaan matematis

(persamaan 1).

R1 . R3 = R2 . R4……………………….(1)

Kenaikan suhu semakin bertambah jika konduktor dipanaskan.

Pertambahan panas pada konduktor dapat dihitung

berdasarkan persamaan 2.

))12(1(12 ttRtRt −+= α ……………………(2)

Dimana :



24

Rt1 = tahanan pada t1, Rt2 = tahanan pada t2

T1 = suhu mula‐mula, T2 = suhu akhir

α = koefisien suhu (0,0037)

III. Alat‐alat

1. satu unit lampu TL 220V, 10 W

2. Galvanometer

3. Sumber tegangan DC 3 volt

4. Tahanan decade, tahanan 150 ohm ( 2 bh)

5. Papan rangkaian dan kabel

6. Termometer

IV. Petunjuk Kerja

1. Buat rangkaian jembatan Wheatstone seperti pada gambar

2 (rangkain kerja).

2. Ukur besar tahanan ballast dengan mengunakan rangkaian

jembatan Wheatstone.

3. Ukur suhu ballast lampu TL

4. Lepaskan rangkaian Jembatan Wheatstone dengan ballast

lampu TL



25

5. Hidupkan lampu TL selama 5 menit, kemudian matikan. Dan

ukur kembali tahanan ballast seperti langkah 2 dan ukur

suhu ballast (langkah 3).

6. Hudupkan kembali lampu TL 5 menit lagi dan seterusya.

Ulangi sampai mencapai panas maksimum termometer.

V. Gambar Rangkaian

VI. Tabel

Tabel 1

No R1 )(Ω T (oC)

1 2 3



26

4 5 6 7

VII. Eksplorasi

1. Isikan hasil pengukuran pada kolom R1 untuk besar tahanan

ballast dan kolom T untuk setiap kenaikan suhu.

2. Perhatikan setiap kenaikan tahanan ballat dan suhu.

Bandingkan dengan mengunakan persamaan 2. apakah

sebanding kenaikannya tahanan terhadap perubahan suhu.

Jika ya maka jelaskan dengan rinci, kejadian apa yang

menyebabkanya. Jika tidak maka jelaskan faktor apa saja

yang mempengaruhinya.

3. Buatlah grafik kenaikan tahanan terhadap suhu

4. Apakah grafik yang dihasilkan linier?, jelaskan dengan rinci !

5. Jelaskanlah pengunaan galvanometer pada rangkaian

Jembatan Wheatstone

6. Apakah yang menyebabkan galvanometer menunjuk nol

ketika rangkaian Jembatan Wheatstone setimbang? Jelaskan

dengan rinci!



27

E. Hukum Ohm

I. Kompetensi

1. Menguasai cara mengukur arus dan tegangan dalam suatu

rangkaian listrik.

2. Menguasai penerapan hukum Ohm untuk menghitung besar

arus dan tegangan pada rangkaian.

II. Teori Pendukung

1. Hukum Ohm

Hukum ohm menyatakan hubungan antara arus, tegangan

dan tahanan pada sebuah rangkaian listrik, dimana besar

tegangan yang mengalir pada sebuah hambatan (tahanan

murni) akan sebanding dengan besar arus yang mengalir

dikalikan dengan nilai tahanan yang dialiri arus tersebut. Hal

ini dirumuskan:

RIV ∗=

Dimana: V = Tegangan.

I = Arus yang mengalir pada tahanan.



28

R = Nilai tahanan.

2. Tegangan dan Arus Rangkaian Seri dan Paralel

Rangkaian Paralel

Pada rangkaian paralel, tegangan pada setiap tahanan

besarnya sama sehingga arus pada tiap tahanan dapat

dirumuskan:

11

RVI = ,

22

RVI =

Sehingga arus total yang mengalir pada rangkaian:

21 III +=



29

Rangkaian Seri

Pada rangkaian seri, arus yang mengalir pada setiap tahanan

besarnya sama sehingga tegangan pada tiap tahanan dapat

dirumuskan:

11 RIV ⋅= , 22 RIV ⋅=

Sehingga tegangan total yang mengalir pada rangkaian:

21 VVV +=

III. Alat dan Bahan

1. Multitester

2. Miliamperemeter

3. Tahanan 100 ohm, 330 ohm, 470 ohm, 1000 ohm

4. Sumber tegangan DC 6 V




30

IV. Petunjuk Kerja

1. Buat rangkaian seperti pada gambar 4, teliti pemasangan

rangkaian pada tanda (+) dan (‐).

2. Ukur tegangan sumber (E), tegangan antara titik A dan B

(VAB) dan arus total (I) yang ditunjukkan oleh

miliamperemeter (mA).

3. Lanjutkan percobaan untuk rangkaian seperti pada gambar

5, 6 dan 7.

V. Gambar Rangkaian

Gambar 4



31

R1

R2

mA

E

A B

R3

Gambar 5

Gambar 6

Gambar 7



32

Dimana: R1 = 100 ohm, R2 = 330 ohm, R3 = 470 ohm, R4 =

1000 ohm

VI. Tabel Pengamatan

No Rangkaian E VAB VBC I

1 Gambar 4

2 Gambar 5

3 Gambar 6

4 Gambar 7

VII. Eksplorasi

1. Hitung besar arus total dalam masing – masing rangkaian.

2. Hitung tegangan VAB dan VAC pada setiap rangkaian.

3. Bandingkan hasil pengukuran dengan hasil perhitungan

untuk setiap percobaan.

4. Jelaskan batasan berlakunya hukum Ohm.



33

E. Hukum Arus Kirchoff

I. Kompetensi

1. Menguasai cara mengukur arus total dan arus cabang dalam

suatu rangkaian listrik.

2. Menguasai penerapan hukum arus Kirchoff analisis rangkaian.

II. Teori Pendukung

Hukum Kirchoff menyatakan bahwa besar arus yang memasuki

suatu simpul percabangan dalam rangkaian listrik akan sama

dengan besar arus yang meninggalkan percabangan tersebut.

Misalkan suatu percabangan pada rangkaian listrik sebagai

berikut:

Gambar 1. Konsep Arus Kirchoff



34

Maka arus yang memasuki dan meninggalkan simpul

dirumuskan:

∑=

=++++=n

nnnT IIIIII

1321 .....

III. Alat dan Bahan

1. Multitester

2. Miliamperemeter

3. Tahanan 100 ohm, 330 ohm, 470 ohm, 1000 ohm

4. Sumber tegangan DC 6 V


IV. Petunjuk Kerja

1. Buat rangkaian seperti pada Gambar 2.

2. Ukur tegangan sumber (E), arus total (I), arus cabang I1, I2, I3

dan I4.

3. Lanjutkan percobaan untuk rangkaian seperti pada gambar

3 dan 4.

4. Jumlahkan nilai arus cabang (hasil pengukuran) dalam setiap

rangkaian, bandingkan dengan arus totalnya (hasil

pengukuran).

5. Hitung nilai tahanan total dan arus total dalam setiap

rangkaian.



35

6. Hitung semua arus cabang dalam setiap rangkaian.

V. Gambar Rangkaian

Gambar 2.

Gambar 3.

Gambar 3



36

Dimana: R1 = 100 ohm, R2 = 330 ohm, R3 = 470 ohm, R4 = 1000 ohm

VI. Tabel Pengamatan

No Rangkaian E It I1 I2 I3 I4

1 Gambar 1

2 Gambar 2

3 Gambar 3

VII. Eksplorasi

1. Hitung besar arus total dalam masing – masing rangkaian.

2. Bandingkan hasil pengukuran dengan hasil perhitungan

untuk setiap percobaan.

3. Jelaskan batasan berlakunya hukum kirchoff.



37

F. HUKUM TEGANGAN KIRCHOFF

I. KOMPETENSI

1. Menguasai cara mengulcur arus dan tegangan dalam

rangkaian listrik satu loop. dua loop, dan tiga loop.

2. Menguasai penerapan hukum tegangan Kirchhoff dalam

analisis rangkaian.

II. TEORI PENDUKUNG

Hukum tegangan Kirchoff berbunyi, dalam suatu rangkaian

tertutup, jumlah gaya gerak listrik (GGL) sama dengan jumlah

hasil kali arus dan tahanan. Hukum kirchoff ini dapat dinyatakan

dengan persamaan :

Dengan aturan‐aturan yang harus dipenuhi :

1. Semua tahanan (R),diberi tanda positif

2. Arus (I) diberi tanda positif jika searah loop dan sebaliknya

3. Tegangan sumber (E) diberi tanda positif jika searah dengan

arah loop dan sebaliknya.



38

Untuk menentukan tegangan antara dua titik, misalkan A dan B

dalam suatu rangkaian tertutup dapat digunakan persamaan :

Dengan ketentuan sebagai berikut :

1. Arah positif dari A dan B

2. I dan E diberi tanda positif jika searah dengan arah loop dan

sebaliknya

3. R selalu diberi tanda positif

III. ALAT‐ALAT

1. Multitester

2. Milliamperemeter

3. Sumber tegangan DC 3 V dan 6 V

4. Tahanan 100 ohm, 330 ohm, 470 ohm 5. pagan ranQkaian,

kabel

IV. PETUNJUK KERJA

1. Ukur tegangan sumber E1, dan E2, di luar rangkaian, dan

catatlah hasil pengukuran tersebut.

2. Buat rangkaian seperti pada Gb.1

3. Ukur tegangan VAB dan arus dalam rangkaian.

VAB = I.R ‐ E



39

4. Lakukan langkah yang sama (1 dan 2) untuk percobaan

untuk Gb2 dan 3. Ukur tegangan VAB, dan arus dalam setiap

cabang rangkaian.

V. GAMBAR RANGKAIAN

Gambar 1. Rangkaian Percobaan 1

Gambar 2. Rangkaian Percobaan 2

E1 = 6 V

E2 = 3 V

R1 = 100 Ohm

R2 = 330 Ohm

E1 = 6 V

E2 = 3 V

R1 = 100 Ohm

R2 = 330 Ohm

R3 = 470 Ohm

E1 = 6 V

E2 = 3 V

R1 = 330 Ohm

R2 = 150 Ohm

R3 = 68 Ohm

R4 = 330 Ohm

R5 = 150 Ohm



40

VI. TABEL PENGUKURAN

Tabel untuk Gambar 1.

E1 E2 VAB I


E1 E2 VAB I1 I2 I3


E1 E2 VAB I1 I2 I3 I4 I5 I6

VII. EXPLORASI

1. Hitunglah besar arus dalam masing‐masing rangkaian dengan

menggunakan hukum regangan Kirchhoff.



41

2. Hitung besar tegangan VAB, untuk setiap rangkaian dengan

menggunakan hukum Ohm.

3. Bandingkanlah hasil pengukuran saudara dengan hasil

penghitungan, dan bagaimana menurut saudara hasil

perbandingan tersebut.



42

H. GARIS GAYA MAGNET DAN ARUS LISTRIK INDUKSI

I. KOMPETENSI

1. Mengamati dan menggambarkan garis gaya maknit

2. Mengukur arus dan gaya gerak listrik industri

II. TEORI PENDUKUNG

Garis gaya magnit :

Garis gaya magnit berupa garis‐garis lengkung dari kutub utara

ke kutub selatan magnit. Garis gaya magnit dapat diamati

melalui percobaan dengan mengunakan serbuk besi. Setiap

magnit mempunyai sejumlah garis gaya magnit yang disebt

dengan fluks magnet. Sebuah kumparan (gulungan kawat) dapat

bersifat sebagai sebuah magnit bila diberi arus listrik. Magnit

yang dibentuk ini disebt magnet listrik. Garis gaya magnet listrik

akan lebih banyak bila kedalam kumparan itu dimasukkan inti

besi.

Hukum Faraday :

Menurut ahli fisika, Michael Faraday : Jika anatara konduktor

dan medan magnet terdapat gerakan maka dalam konduktor

timbul gaya gerak listrik induksi, yang besarnya sebandig dengan



43

kecepatan perubahan fluks magnet yang dipotong setiap saat.

Hukum ini dapat dinyatakan dengan rumus :

Dimana :

e = ggl induksi (volt)

N = Jumlah lilitan kawat

θ = Fluks magnet (weber)

t = waktu (detik)

III. ALAT‐ALAT

1. multitester 6. serbuk besi

2. galvanometer 7. inti besi

3. magnet batang 8. dinamo

4. kumparan 9. saklar

5. sumber tegangan DC 6 V 10. kabel

IV. PETUNJUK KERJA

A. Percobaan Pada Magnet Batang

1. Letakkan kertas diatas sebuah magnet batang (kertas tidak

menempel pada magnet)

2. Taburkan serbuk besi secara merata dan tipis di atas kertas.

dtdNe θ

−=



44

3. Lukis garis gaya magnet yang dibentuk oleh serbuk besi.

4. Ulangi percobaan ini untuk mengamati garis gaya antara dua

kutub magnet.

B. Percobaan Pada Magnet Listrik

1. Buatlah rangkaian seperti pada gb.1 (dalam kumparan ada

inti besi).

2. Taburkan serbuk besi secara merata dan tipis pada kertas

yang diletak di atas fiberglas pada kumparan.

3. Lukis garis gaya magnet yang dibentuk oleh serbuk besi.

C. Percobaan Arus Listrik Induksi

1. Buat rangkaian seperti pada gb.2 (dalam kumparan ada inti

besi).

2. Gerakkan kutub utara magnet batang ke ujung kumparan

dengan arah mendekati, kemudian menjauhi dengan gerakn

lambat.

3. Catat angka maksimum yang ditunjuk oleh galvanometer

untuk gerakan mendekati dan menjauhi.

4. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk data yang diberikan dalam

tabel 1.

5. Buat rangkaian seperti pada gb.3 (dalam kedua kumparan

ada inti besi).



45

6. Catat angka maksimum yang ditunjuk oleh galvanometer

pada saat saklar ditutup (ON) dan dibuka (OFF), masukkan

ke tabel 2.

V. GAMBAR RANGKAIAN.

VI. TABEL.

Tabel 1. Magnet Listrik

Arus Induksi untuk Arah Gerak Gerakan

Kutub

Magnet Mendekati Menjauhi

lembut Utara

Cepat Utara

Lambat Selatan

Cepat Selatan

Tabel 2. Arus Induksi



46

Saklar I )( Aµ

Ditutup

Dibuka

VII. EKSPLORASI

1. Jelaskan cara untuk menentukan kutub magnet dari sebuah

magnet batang.

2. Jelaskan cara untuk menentukan pembentukan kutub‐kutub

magnet pada sebuah magnet listrik.

3. Apa sebabnya bila sebuah kumparan sebagai magnet listrik

diberi inti besi akan menghasilkan garis gaya yang lebih

banyak.

4. Bagaimana GGL induksi yang timbul dalam kumparan bila

gerakan magnet dipercepat, dan bagaimana pula jika lilitan

kumparan diperbanyak.



47

I. TRANSFORMATOR

I. KOMPETENSI

1. Menguasai prinsip kerja transformator.

2. Menguasai cara mengukur tegangan primer dan sekunder

pada transformator step up dan step down.

II. TEORI PENDUKUNG

Transformator adalah suatu alat untuk memindahkan daya arus

bolak balik dari suatu rangkaian kerangkaian yang lain secara

elektromagnet disertai dengan perubahan tegangan dan arus.

Perbandingan antara jumlah lilitan kumparan sekunder dengan

kumparan primer disebut perbandingan transformasi, dapat

dinyatakan dengan rumus :

a = N2 / N1 atau a = E2 / E1

dimana : E1 = tegangan primer

E2 = tegangan sekunder

N1 = jumlah lilitan primer

N2 = jumlah lilitan sekunder

Tegangan input dan output pada trafo adalah tegangan AC.



48

III. ALAT‐ALAT

1. multitester

2. slide regulator

3. trafo KIT (inti U dan T, kumparan 1000 dan 2500)

4. kabel

IV. PETUNJUK KERJA

1. Buat rangkaian seperti pada Gambar 1.

2. Atur saklar pilih slide regulator pada angka nol, dan

hubungkan ke sumber 220 Volt.

3. Atur saklar pemilih multitester pada posisi ACV dengan

batas ukur 50 V atau 250 V.

4. Hubungkan kabel (merah dan hitam) multitester pada

bagian primer trafo.

5. ON‐kan slide regulator, putar saklar pilih sehingga tegangan

E1 = 10 V.

6. Ukur tegangan sekunder E2.

7. Lanjutkan percobaan untuk nilai E1 yang diberikan pada

tabel 1.

8. Ulangi percobaan untuk melengkapi tabel 2.

9. Hitung nilai tegangan sekunder E2 untuk seluruh percobaan.



49

V. GAMBAR RANGKAIAN

Gambar 1.

VI. TABEL

Tabel 1

N1 N2 E1 E2 1000 2500 10 20 40 50

Tabel 2

N1 N2 E1 E2 2500 1000 50 75 100 125 150

VII. EKSPLORASI

1. Hitung nilai tegangan sekunder E2 untuk seluruh percobaan.



50

2. Bandingkan hasil pengukuran dan hasil perhitungan

tegangan sekunder untuk setiap percobaan. Jelaskan bila

ada perbedaan.

3. Hitunglah besar transformasi dengan menggunakan rumus a

= E2 / E1 untuk seluruh percobaan ( E2 yang dipakai adalah

hasil pengukuran).

4. Bandingkan hasil perbandingan transformasi dengan

menggunakan rumus a = N2 / N1.

5. Jelaskan perbedaan transformator step‐up dan

transformator step‐down, berdasarkan perbandingan

transformasi.



51

J. GAYA MAGNET

I. KOMPETENSI

1. Menguasai konsep gaya magnet.

2. Menguasai cara menghitung gaya dan medan magnet.

II. TEORI PENDUKUNG

Current Force Ballance (CFB)

Gaya Lorentz dapat diamati dengan menggunakan CFB.

Konduktor dan medan magnet pada CFB berada pada posisi

tegak lurus ( θ = 900 ) sehingga, F = 0,1 BIL dyne (dalam satuan

cgs)

Jadi medan magnet pada CFB adalah :

IL

FB1,0

= gauss (dalam satuan cgs)

Perhitungan gaya pada CFB menggunakan prinsipkesetimbangan

gaya. Bila CFB dalam keadaan setimbang maka berlaku,

981xLLF

F

B= m dyne

LB= lengan beban (cm), LF= lengan gaya (10 cm), m= massa anak

timbangan (gr).



52

Bagian‐bagian CFB dapat dilihat pada gb.4. Konduktor yang

mengalami gaya adalah konduktor yang berarus listrik. Sehingga

dengan memindahkan hubungan pada terminal konduktor,

panjang konduktor yang memperoleh gaya dapat divariasikan.

Keterangan Gb.1:

1. konduktor (ditempatkan dalam medan magnet)

2. terminal konduktor (setiap terminal berjarak 2 cm)

3. beban (massa beban adalah 1 gram)

4. batang lengan beban (mempunyai garis‐garis yang berjarak

0,5 cm)

5. lengan gaya (panjangnya 10 cm)

6. tiang pedoman kesetimbangan

III . ALAT‐ALAT

1. CFB

2. amperemeter DC

3. power supply DC 6V, 5A



53

4. tahanan 5 ohm, 5W

5. papan rangkaian, saklar dan kabel

IV. PETUNJUK KERJA

1. Buat rangkaian seperti pada gambar 2 (R = 5 ohm, m= 1

gram, L = 8 cm).

2. Setimbangkan CFB dengan anak timbangan pada nol (garis

pertama), dengan cara memutar baut yang ada di bagian

tengah CFB.

3. Tekan saklar sehingga konduktor bergerak kebawah.

4. Setimbangkan CFB kembali dengan menggeser anak

timbangan.

5. Ukur jarak LB, pindahkan terminal konduktor CFB untuk

memperoleh panjang konduktor yang diinginkan.

6. Lanjutkan percobaan untuk panjang konduktor (L) yang

diberikan pada tabel

V. GAMBAR RANGKAIAN



54

VI. TABEL

Terminal Konduktor CFB L (cm) LB (cm) I (A)

1 8

2 6

3 4

4 2

VII. EKSPLORASI

1. Hitunglah besar gaya Lorentz F dengan rumus

kesetimbangan gaya.

2. Hitunglah besar medan magnet B dengan rumus gaya

Lorentz.

3. Bandingkanlah hasil pengukuran saudara dengan hasil

penghitungan

4. Kemukakanlah pendapat saudara tentanga hasil

perbandingan tersebut

a. pengenalan multimeter alat · pdf file4. tahanan 10 ohm, 47 ohm, 510 ohm, 680 ohm, dan 15 k...

Documents