Download - Listrik dan konduktor
LISTRIK DAN KONDUKTOR
REZAL FAHMI
E1F112011
( 3 )
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
BANJARBARU
2013
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ............................................................................................. i
DAFTAR TABEL ..................................................................................... ii
PENDAHULUAN .................................................................................... 1
Latar Belakang .............................................................................. 1
Tujuan Praktikum .......................................................................... 2
TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 3
BAHAN DAN METODE ......................................................................... 6
Alat dan Bahan .............................................................................. 6
Prosedur Kerja ............................................................................... 7
Pelaksanaan Praktikum ................................................................. 9
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. 10
Hasil ............................................................................................. 10
Pembahasan ................................................................................... 14
KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 17
Kesimpulan .................................................................................... 17
Saran ............................................................................................. 17
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 18
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Halaman
TABEL 1. Hasil Kegiatan 1 …………………………………………… 10
TABEL 2. Urutan Besarnya Sengatan ( Hasil Kegiatan 1) ……………. 10
TABEL 3. Hasil Kegiatan 2 .................................................................... 11
TABEL 4. Hasil Kegiatan 3 .................................................................... 12
TABEL 5. Hasil Kegiatan 4 .................................................................... 13
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dalam kehidupan kita sehari-hari tidak akan pernah terlepas dari yang
namanya listrik. Listrik pada jaman sekarang listrik adalah suatu kebutuhan yang
tidak mungkin buang percuma, penggunaan listrik sangat diperlukan karena
sekarang semua alat-alat rumah tangga dan alat-alat kantor menggunakan listrik,
tanpa listrik dunia akan gelap pada saat malam hari (Widianto, 2009).
Dalam penggunaan listrik memerlukan sebuah media penghantar listrik
yang dapat menghantarkan listrik dengan cepat sehingga listrik dapat di suplai ke
masyarakat luas di seluruh dunia. Bahan penghantar yang mudah menghantarkan
listrik ini biasanya disebut konduktor. Bahan yang bersifat konduktor mempunyai
manfaat dalam kehidupan sehari-hari, tentu saja sesuai dengan penggunaannya.
Sebagai contoh, untuk memanaskan makanan, kita tidak perlu menyentuhkan
kalor dari api langsung ke makanan. Akan tetapi dapat kita gunakan panci
alumunium yang gagangnya terbuat dari plastik tahan panas. Panci aluunium
adalah konduktor yang baik sebagai media untuk memindahkan kalor dari api ke
makanan, sedangkan gangang plastik adalah isolator (bahan yang tak mudah
menghantarkan panas) yang baik sehingga dapat menahan panas dari alumunium
ke tangan (Larasati, 2012).
Listrik adalah sebuah kekuatan petir yang sangat mematikan jika
bersentuhan langsung, listrik mempunyai electron positif (+) sedangkan tubuh
manusia banyak mengandung electron negatif (-), jadi juka bertemu akan
menumbulkan tegangan yang sangat luar biasa, dapat menimbulkan kematian
(Widianto, 2009).
Tujuan Praktikum
Tujuan dari praktikum ini adalah:
1. Memahami dan menentukan arus listrik dan potensial listrik dalam bahan
pangan dan limbah ternak.
2. Memahami dan menentukan konduktivitas listrik dalam bahan pangan dan
limbah ternak.
3. Membuat baterai dari bahan pangan dan limbah ternak.
TINJAUAN PUSTAKA
Listrik adalah kondisi dari partikel subatomik tertentu, seperti elektron dan
proton, yang menyebabkan penarikan dan penolakan gaya di antaranya. Bersama
dengan magnetisme, listrik membentuk interaksi fundamental yang dikenal
sebagai elektromagnetisme. Listrik memungkinkan terjadinya banyak fenomena
fisika yang dikenal luas, seperti petir, medan listrik, dan arus listrik. Listrik
digunakan dengan luas di dalam aplikasi-aplikasi industri seperti elektronik dan
tenaga listrik (Larasati, 2012).
Arus listrik akan mengalir pada suatu penghantar bila ada perbedaan
tekanan listrik pada kedua ujung penghantar tersebut,derasnya aliran listrik
disebut juga dengan kuat arus listrik. Kuat arus listrik didefinisikan sebagai
banyaknya muatan listrik yang melewati penampang penghantar itu tiap satu
satuan waktu yang mana energy listrik itu sendiri merupakan suatu bentuk energi
yang berasal dari sumber arus yang dapat berubah menjadi bentuk lain (Haliday,
1991).
Proses perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa diikuti perpindahan
bagian-bagian zat itu disebut konduksi atau hantaran. Misalnya, salah satu ujung
batang besi kita panaskan. Akibatnya, ujung besi yang lain akan terasa
panas. Pada batang besi yang dipanaskan, kalor berpindah dari bagian yang panas
ke bagian yang dingin. Jadi, syarat terjadinya konduksi kalor pada suatu zat
adalah adanya perbedaan suhu. Berdasarkan kemampuan menghantarkan kalor,
zat dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu konduktor dan isolator.
Konduktor adalah zat yang mudah menghantarkan kalor (penghantar yang baik).
Isolator adalah zat yang sulit menghantarkan kalor (penghantar yang buruk)
(Widianto, 2009).
Bahan-bahan yang berhubungan dengan arus listrik dapat dibagi menjadi 3
bagian, yaitu :
1. Bersifat Konduktor
Ialah bahan - bahan yang mudah mengalirkan arus listrik jika
dihubungkan dengan sumber tegangan. Misalnya : tembaga, besi, emas, dll.
Dari bahan - bahan yang paling bagus untuk mengalirkan arus listrik adalah
Emas, karena pada bahan konduktor mempunyai banyak sekali elektron bebas,
yang paling banyak elektron bebasnya adalah emas.
2. Bersifat Isolator
Bahan - bahan yang bersifat isolator ialah bahan - bahan yang akan
menghambat arus listrik bila dihubungkan dengan sumber tegangan. Misalnya
: gelas, kaca, karet, kayu, dll. Bahan ini tidak dapat menghantarkan listrik
karena dalam bahan yang bersifat isolator seluruh lintasan elektronnya
memiliki ikatan yang kuat dengan intinya atau dengan kata lain pada bahan
isolator tidak mempunyai elektron bebas sehingga walau diberi tegangan
listrik tidak akan membuat elektron - elektronnya bergerak.
3. Bersifat Semikonduktor
Bahan - bahan yang bersifat semikonduktor ialah bahan - bahan yang
pada kondisi tertentu akan bersifat sebagai isolator dan pada kondisi lain akan
bersifat sebagai konduktor. Misalnya : germaniun, silicon, dll. Bahan - bahan
semikonduktor dapat bersifat isolator dan bersifat konduktor karena bahan -
bahan tersebut akan bersifat isolator jika dalam temperatur yang rendah
(Haliday, 1991).
Semikonduktor sangat berguna dalam bidang elektronik, karena
konduktansinya yang dapat diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain (biasa
disebut pendonor elektron) ( Prasetyo, 2011).
Konduktor adalah zat yang memiliki daya hantar kalor baik. Contoh bahan
yang bersifat konduktor adalah besi, baja, tembaga, aluminium, dan lain-lain.
Dalam kehidupan sehari-hari, dapat kamu jumpai peralatan rumah tangga yang
prinsip kerjanya memanfaatkan konsep perpindahan kalor secara konduksi, antara
lain: setrika listrik, solder, dan lain-lain (Haliday, 1991).
BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat
Adapun Bahan dan Alat yang digunakan pada praktikum ini dalah sebagai
berikut :
Kegiatan 1 : a. Jeruk keprok/siam
b. Jeruk nipis
c. Jeruk sunkis
d. Limau kuit
e. Jepita kertas dari logam (yang kecil)
f. Sepotong kawat tembaga yang belom dilapisi insulator
g. Pemotong kawat
Kegiatan 2 : a. Kentang
b. Pisang
c. Apel
d. Limau kuit
e. Jeruk nipis
f. Alat multitester
Kegiatan 3 : a. Kotoran sapi ( 6 gelas )
b. kotoran ayam ( 6 gelas )
c. Alat multitister
Kegiatan 4 : a. Air bebas ion (aquades).
b. Air hujan
c. Air limbah
d. Air jeruk
e. Larutan baku NaCI 692 ppm yang memiliki daya hantar listrik
1,413 uS/cm.
f. Alat konduktometer dengan sel platina
g. Gelas piala 100 ml.
h. Thermometer.
Kegiatan 5 : a. Kentang (6 buah)
b. Pisang (6 buah)
c. Baterai bekas (12 buah)
d. Lampu kecil.
Prosedur Kerja
Kegiatan 1 : Listrik dan Konduksi
Luruskan jepitan kertas dan kawat tembaga, samakan panjang keduanya.
Tusukan kedua-duanya kedalam jeruk, bersebalahan dengan jarak sekitar
1,25 cm
Dengan hati-hati, letakan ujung kawat dan jepitan lain di atas lidah.
Perhatikan apa yang terasa.
Ulangi percobaan tersebut pada jeruk yang lainya.
Kegiatan 2 : Membuat Rangkaian Listrik Dari Bahan Pangan
Ukur kuat arusnya dan beda potensial listrik (beda tegangan listrik)
masing-masing bahan pangan dengan menggunakan alat multitester
(multimeter).
Hati-hati saat membaca skala yang digunakan, Karena anda harus
memperhatikan batas ukur yang digunakan.
Menggunakan voltmeter berbeda dengan menggunakan ampermeter,
dalam menggunakan voltmeter harus dipasang parallel pada kedua ujung
yang akan dicari beda tegangannya.
Buat rangkaian listrik dari bahan pangan tersebut.
Hubungkan dengan rangkaian lampu.
Ulangi percobaan tersebut pada pisang, apel, limau kuit dan jeruk nipis
atau kombinasi buah-buahan yang tersedia.
Kegiatan 3 : Membuat rangkaian listrik dari kotoran ternak
Buat rangkain listrik
Ikuti langkah kegiatan 2
Kegiatan 4 : Menghitung Daya Hantar Listrik
Alat konduktometer dinyalakan. Elktrode dicuci (disemprot) dengan air
bebas ion lalu keringkan dengan tisu. Alat dikalibrasi dengan memasukkan
elktrode ke dalam larutan NaCI. Tepatkan pembacaan alat menjadi 1,413
us/cm.
Setelah kalibrasi selesai electrode dicuci lalu dikeringkan. Masukkan
electrode ke dalam contoh yang akan diukur (kira-kira 50 ml) dan baca
setelah angka mantap. Setiap akan mengukur sampel electrode dicuci dan
dikeringkan dengan tisu.
Setelah selesai electrode dicuci dengan air bebas ion dan dilab sampai
kering dan alat dimatikan.
Kegiatan 5 : Membuat Baterai Dari Bahan Pangan
Kentang yang sudah dikupas lalu di rebus, setelah itu dihaluskan.
Tempat baterai bekas di buka dan isinya dibuang. Ganti isinya dengan
kentang yang sudah di haluskan tadi dan di tutup rapat kembali setelah di
tutup rapat baterai tersebut bias langsung dipakai.
Lakukan prosedur kerja seperti di atas, tetapi pisang tidak perlu di rebus.
Cobalah baterai untuk menyalakan lampu.
Pelaksanaan Praktikum
Praktikum ini dilaksanakan pada hari selasa tanggal 23 April 2013 pukul
15.00-17.00 WITA dan bertempat di Laboratoium Fisika-Kimia Jurusan Tanah
Fakultas Pertanian Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Kegiatan 1.
Tabel 1. Hasil Kegiatan 1
Bahan
Sampel
Adanya
Sengatan/Getaran
Keterangan
Limau Kuit Ada Pada kawat tembaga lebih kuat getarannya
dari pada jepitan kertas dari logam
Jeruk Nipis Ada Pada kawat tembaga lebih kuat getarannya
dari pada jepitan kertas dari logam
Jeruk Sunkis Ada Pada kawat tembaga lebih kuat getarannya
dari pada jepitan kertas dari logam
Jeruk Siam Ada Pada kawat tembaga lebih kuat getarannya
dari pada jepitan kertas dari logam
Tabel 2. Urutan Besarnya Sengatan ( Hasil Kegiatan 1)
Bahan Sampel Logam-logam Logam-tembaga Tembaga-logam
Limau Kuit 1 1 3
Jeruk Nipis 4 4 1
Jeruk Sunkis 2 2 4
Jeruk Siam 3 3 2
Keterangan : 1 = Sangat Menyengat 3 = Sedikit Menyengat
2 = Menyengat 4 = Kurang Menyengat
Kegiatan 2.
Tabel 3. Hasil Kegiatan 2
Bahan pangan Kuat arus (A atau mA) Beda potensial listrik (V atau mV)
Kentang 0,1 0,4
Pisang 0,175 0,45
Apel 0,025 0,25
Limau kuit 0,075 0,375
Jeruk nipis 0,075 0,45
Cara Perhitungan :
a. Kuat Arus
Skala yang ditunjuk
Hasil = X batas ukur
Skala maksimal
0,4
1. kentang = x 2,5 = 0,1 A
10
0,7
2. pisang = x 2,5 = 0,05 A
10
0,1
3. Apel = x 2,5 = 0,025 A
10
0,3
4. limau kuit = x 2,5 = 0,075 A
10
0,3
5. jeruk nipis = x 2,5 = 0,075 A
10
b. Beda Potensial
Skala yang ditunjuk
Hasil = X batas ukur
Skala maksimal
1,6
1. kentang = x 2,5 = 0,4 v
10
1,8
2. pisang = x 2,5 = 0,45 v
10
1
3. Apel = x 2,5 = 0,25 v
10
1,5
4. limau kuit = x 2,5 = 0,375 v
10
0,1
5. jeruk nipis = x 2,5 = 0,45 v
10
Kegiatan 3.
Table 4. Hasil kegiatan 3
Bahan Pangan Kuat arus ( mA ) Beda potensial ( mV )
Kotoran sapi 0,21 0,045
Kotoran ayam 0,05 0,2
Cara Perhitungan :
a. Kuat Arus
Skala yang ditunjuk
Hasil = X batas ukur
Skala maksimal
0,84
1. kotoran sapi = x 2,5 = 0,21 mA
10
0,2
2. kotoran ayam = x 2,5 = 0,05 mA
10
b. Beda Potensial
Skala yang ditunjuk
Hasil = X batas ukur
Skala maksimal
0,18
1. kotoran sapi = x 2,5 = 0,045 mV
10
0.8
2. kotoran ayam= x 2,5 = 0,2 mV
10
Kegiatan 4.
Tabel 5. Hasil Kegiatan 4
Bahan Daya Hantar Listrik
Aquades 0
NaCl 1,60
Air Limbah 1,20
Limau Kuit 3,3
Jeruk Nipis 4
Kegiatan 5.
Hasil pada kegiatan 5 adalah sebagai berikut :
1. Baterai Pisang
- Satu baterai : lampu tidak menyala.
- Dua baterai : lampu mulai menyala .
- Tiga baterai : lampu mulai terang.
- Empat baterai : lampu terang.
- Lima baterai : lampu mennyala sangat terang.
- Enam baterai : lampu mennyala sangat terang.
2. Kentang
- Satu baterai : lampu tidak menyala.
- Dua baterai : lampu tidak menyala.
- Tiga baterai : lampu mulai menyala.
- Empat baterai : lampu mulai terang.
- Lima baterai : lampu mennyala terang.
- Enam baterai : lampu mennyala sangat terang.
Pembahasan
Derasnya aliran listrik disebut kuat arus listrik. Kuat arus listrik yang
mengalir melalui suatu penghantar didefenisikan sebagai banyaknya muatan
listrik yang melewati penampang penghantar, dari praktikum ini pada kegiatan 1
membahas tentang ada tidaknya listrik dan mengalirnya aliran listrik tersebut
dengan bahan-bahan tertentu. Untuk mengetahuinya dipraktikum ini digunakan
bahan sampel antara lain jeruk nipis, jeruk siam, jeruk sunkis dan limau kuit, yang
masing-masing ditusukan dengan kawat logam dan tembaga. Hasilnya diketahui
bahwa semua sampel tadi mengandung listrik dan kawat logam dan tembaga dapat
menghantarkan listrik karena katika disentuhkan dengan lidah terasa ada yang
menyengat. Karena jeruk mempunyai asam sitrat yang mempunyai ion H+ yang
dapat menghantarkan aliran listrik, dan saat ditempelkan lidah yang mempunyai
air liur yang banyak mangandung ion H-, sehingga menimbulkan adanya rasa
kesemutan pada lidah atau terasa adanya aliran listrik pada buah tersebut.
Semakin banyak ion elektrolitnya, semakin besar pula energy listriknya yang
dapat dirasakan dimana semakin asam buah tersebut yang mana terdapat atom-
atom serta ion elektrolit atau senyawa kimia lainnya, umumnya elektrolit
berbentuk asam,basa maupun garam.
Tanpa disadari kita bahwa beberapa bahan pangan yang ada disekitar kita
ternyata dapat memiliki pengaruh listrik. Dan dari beberapa bahan pangan yang
di uji pada praktikum ini dapat diketahui bahwa kuat arus dan beda potensial
listrik yang paling besar adalah limau kuit karena tingkat keasamaan yang terdapat
pada limau kuit tinggi sehingga elektrolit yang dikandungnya termasuk elektrolit
kuat. Sedangkan kuat arus dan beda potensial yang paling rendah adalah kentang
sebab ion elektrolit yang dikandungnya sedikit dan sifatnya yang netral.
Jika pada kegiatan dua kita membahas mengenai daya listrik yang terdapat
pada bahan pangan, di kegiatan tiga kita membahas tentang daya listrik yang
terdapat pada limbah ternak yaitu kotoran sapi dan kotoran ayam. Berdasarkan
hasil pengamatan dengan menggunakan alat multitester didapatkan bahwa kedua
sampel kotoran tadi mengandung listrik yang mana mengandung arus listrik dan
beda potensial yang berbeda.
Pada kegiatan ke empat tentang menghitung daya hantar listrik, didapatkan
hasil bahwa dari lima sampel bahan yang dihitung daya hantar listriknya, limau
kuit lah yang memiliki kemampuan mengahntarkan listrik yang paling baik, ini
dikarenakan limau kuit mempunyai ion H+ yang dapat menghantarkan aliran
listrik. Lain halnya dengan aquades yang netral sehingga tidak dapat
menghantarkan listrik.
Bahan pangan juga dapat dijadikan alternative untuk membuat listrik,
seperti pada kegaitan terakhir pada praktikum ini mengenai membuat baterai dari
bahan pangan yaitu pisang dan kentang. Hasilnya pun memuaskan, semaikn
banyak baterai yang dihubungkan maka semakin besar pula energi yang
dikeluarkan, dengan enam bauh baterai pisang maupun kentang dapat menyalakan
lampu dengan sangat terang. Jadi, untuk kedepannya diharapkan energy
alternative seperti ini dapat dikembangkan.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Dari praktikum yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai
berikut :
1. Semakin asam / tinggi pH suatu zat, maka semakin mudah mengantarkan
listrik.
2. Tembaga dan logam merupakan bahan konduktor yang dapat
menghantarkan listrik.
3. Kentang dan pisang merupakan salah satu bahan pangan yang memiliki
aliran atau daya listrik.
4. Kotoran sapi dan kotoran ayam merupakan contoh limbah ternak yang
memiliki daya listrik.
5. Arus listrik pada baterai pisang lebih besar dibandingkan arus listrik pada
baterai yang berisi kentang.
Saran
Praktikan dan asisten praktikum diharapkan dapat melaksanakan
praktikum dengan baik dan sesuai dengan prosedur kerja. Hal ini agar
memudahkan terlaksananya praktikum, serta pengefektifan waktu. Disamping itu
juga, agar hasil pengamatan yang diperoleh lebih tepat dan akurat.
DAFTAR PUSTAKA
Haliday, Resnick. 1991. Fisika Jilid 2. Erlangga. Jakarta.
Larasati. 2012. Listrik Statis.
http://.larasati05.blogspot.com/listrik/laporanfisikakonduksi.htm.
Diakses pada tanggal 29 april 2013 pukul 13.05 WITA. Di Banjarbaru.
Prasetyo, Agung. 2011. Perpindahan kalor.
http://www.agungpresetyo.com/fisika/perpindahankalor.htm. Diakses
pada tanggal 28 april 2013 pukul 11.05 WITA. Di Banjarbaru.
Widianto. T. 2009. Listrik Dalam Kehidupan Sehari-hari.
http://teguhwidianto.wordpress.com/listrik/aplikasilistrik.htm. Diakses
pada tanggal 29 april 2013 pukul 13.10 WITA. Di Banjarbaru.