1 | H a l a m a n

2 | H a l a m a n

BAB I

KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN DAN TEORI RALAT

I. Tujuan PercobaanSetelah melakukan percobaan ini, diharapkan praktikan Fisika dapat :1. Menggunakan berbagai alat ukur yang umum digunakan untuk pengukuran panjang,

massa, dan volume suatu benda dengan baik dan benar.2. Menerapkan teori ralat dalam menyatakan dalam menyatakan suatu hasil

pengukuran.

II. Teori

Suatu pengukuran yang akurat (teliti : harga terdekat dari suatu pembacaan alat ukur yang nilainya mendekati harga sebenarnya dari variabel yang diukur) dan presisi (tepat : suatu ukuran kemampuan untuk mendapatkan hasil pengukuran yang serupa) sangat dipengaruhi oleh metode yang dipakai dalam pengukuran serta alat ukur yang digunakan.

Selain itu, hasil pengamatan dan pengukuran yang baik akan menjadi berarti atau bermanfaat apabila pengolahan data hasil pengukuran dikerjakan secara tepat. Berdasarkan hal tersebut, harus ada pengetahuan mengenai sistem pengukuran, analisis data, dan teori ralat.

Berikut ini beberapa referensi singat mengenai berbagai alat ukur standar yang umum digunakan dalam percobaan fisika serta cara analisa data hasil pengukuran.

a) Jangka SorongJangka sorong adalah alat ukur yang tingkat ketelitiannya dapat mencapai seperseratus milimeter. Terdiri dari dua bagian, bagian diam dan bagian bergerak. Pembacaan hasil pengukuran sangat bergantung pada keahlian dan ketelitian pengguna maupun alat. Sebagian keluaran terbaru sudah dilengkapi dengan display digital. Pada versi analog, umumnya tingkat ketelitian adalah 0,05 mm untuk jangka sorong dibawah 30 cm, dan 0,01 mm untuk jangka sorong diatas 30 cm. Bagian-bagian jangka sorong dan beberapa cara penggunaannya dapat dilihat pada Gambar 1.1.

(a)

3 | H a l a m a n

(b)Gambar 1.1. (a) Jangka Sorong; (b) Pengukuran Menggunakan Jangka Sorong

(kalibrasi.org)

Berdasarkan Gambar 1.1 (a), maka :- Angka 1 merupakan kaki panjang jangka sorong berfungsi untuk pengukuran

panjang atau diameter bagian luar benda- Angka 2 merupakan kaki runcing jangka sorong yang berfungsi untuk

pengukuran panjang atau diameter bagian dalam benda- Angka 3 merupakan sungut jangka sorong berfungsi untuk mengukur kedalaman

benda- Angka 4 merupakan skala tetap jangka sorong disebut skala dasar (SD) yang

mempunyai skala terkecil 1 mm- Angka 5 merupakan kunci peluncur- Angka 6 merupakan skala geser jangka sorong yang disebut skala nonius atau

skala pembantu (SP) dengan batas skala 10 mm

Contoh pengukuran menggunakan jangka sorong dengan SP yang mempunyai 20 skala. Jika angka 0 pada SP berhimpit dengan salah satu garis (misalnya skala 0) pada SD, maka angka 20 SP juga akan berhimpit dengan salah satu garis lain (misalnya skala 3,9) pada SD. Artinya, jika SP digeser 1 mm maka angka 0 dan 20 pada SP masing-masing akan berhimpit dengan dua garis skala pada SD. Dengan

demikian, 20 SP = 1 mm, sehingga 1 SP bernilai 1

20 mm atau 1 SP = 0,05 mm.

Contoh pengukuran jangka sorong

Hasil pengukuran panjang benda : p=SD+(SP × ketelitian)p=10mm+ (8 ×0,05 ) mm=10 mm+0,40 mm=10,40 mmPenulisan hasil pengukuran : p=p± ∆ p= (10,400+0,025 ) mm

4 | H a l a m a n

b) Mikrometer SekrupMikrometer sekrup merupakan alat untuk mengukur diameter sebuah benda

atau panjang benda yang berukuran milimeter atau centimeter saja. Mikrometer sekrup hanya terdiri dari satu jenis, yaitu yang memiliki ketelitian 0,01 mm.

Pada alat ukur mikrometer sekrup, benda uji diletakkan di antara batang pengukur, kemudian batang bergerak didekatkan ke benda uji dengan memutar sekrup. Bila sekrup pemutar sudah tidak dapat diputar lagi, maka nilai pengukuran dapat dibaca. Pembacaan penuh dan setengah milimeter dapat dibaca pada skala utama dan nilai perseratus milimeter dapat dibaca pada skala vernier. Jika skala vernier tidak menutupi setengah milimeter, harus ditambahkan pada perseratusan milimeter. Gambar 1.2 menunjukkan bagian dari mikrometer sekrup, sedangkan Gambar 1.3 menunjukkan contoh hasil pembacaan pengukuran dengan menggunakan mikrometer sekrup.

Gambar 1.2 Mikrometer Sekrup

Gambar 1.3 Cara Pembacaan Mikrometer Sekrup

Berdasarkan Gambar 1.3, maka hasil pengukuran dapat dihitung sebagai berikut :Hasil pengukuran :d=SD+(SP × ketelitian)d=10 mm+(41 ×0,01 ) minSehingga penulisan hasil pengukuran adalah : d=d± ∆ d=(10,410 ±0,005 )min

c) Kerapatan dan Massa Jenis5 | H a l a m a n

Rapat massa () adalah ukuran konsentrasi massa zat cair dan dinyatakan dalam bentuk massa (m) persatuan volume (V)

ρ=mV ......................................... (1)

dengan : m = massa (kg)V = volume (m3)

Massa volume dari sebuah benda tak beraturan biasanya diukur terpisah, kemudian digunakan persamaan (1) diatas untuk menentukan massa jenis benda. Volume benda tak beraturan secara geometri untuk benda yang sederhana, dapat juga diukur dengan cara mencelupkan benda tersebut ke dalam zat cair, kemudian diukur volume cairan yang dipindahkan.

III. Alat dan BahanAlat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah :a) 1 buah jangka sorongb) 1 buah mikrometer sekrupc) 1 buah penggarisd) 1 buah gelas ukure) 1 buah timbanganf) Benda uji yang berbentuk bola, silinder, dan benda tak beraturan

IV. Metode Percobaan1. Benda Berbentuk Bola, Silinder, dan Bentuk Tak Beraturan

Prosedur pelaksanaan :1. Ukur diameter benda uji. Gunakan alat ukur yang sesuai2. Lakukan pengukuran beberapa kali (minimal 3x) di tempat yang berbeda untuk

mendapatkan variasi data3. Timbanglah benda tersebut untuk mendapatkan variabel massa4. Ulangi langkah nomer 1-3 pada benda uji yang telah disediakan

Tugas Praktikum1. Tentukan volume masing-masing benda (tuliskan juga nilai ralatnya)2. Carilah nilai massa jenis benda uji tersebut (tuliskan juga nilai ralatnya)

Contoh Data PengukuranA. Benda Uji Bola

No. Massa (g) Diameter (mm)123

B. Benda Uji SilinderNo. Massa (g) Panjang (mm) Diameter (mm)123

6 | H a l a m a n

C. Benda Uji Tak Beraturan

No. Massa (g)Volume (ml)

Awal Akhir

11.2.3.

1.2.3.

21.2.3.

1.2.3.

31.2.3.

1.2.3.

7 | H a l a m a n

BAB 2PENJUMLAHAN VEKTOR GAYA

I. Teori Di samping besaran-besaran pokok, terdapat sifat dari besaran tersebut dalam ilmu

fisika yang perlu diketahui, yaitu sifat yang menyangkut arah. Oleh karena itu besaran-besaran tersebut masih dapat dibagi dalam dua golongan, yaitu besaran skalar dan besaran vektor. Besaran skalar adalah besaran yang hanya ditentukan oleh besarnya atau nilainya saja, contohnya panjang, massa, waktu, kelajuan, dan sebagainya. Sedangkan besaran vektor adalah besaran yang ditentukan oleh besar atau nilainya dan arahnya, misalnya kecepatan, percepatan, gaya, dan sebagainya.

Notasi Vektor Secara grafis vektor dapat dilukiskan sebagai sebuah anak panah. Panjang anak panah menunjukkan nilai atau besar vektor dan anak panah menunjukkan arah vektor.

Vektor F di tulis : F→

atau F−

Besar vektor F ditulis /F−

/ atau F

Contoh : F = /F−

/ = 10 satuan.

Operasi terhadap vektor. RESULTAN DUA VEKTOR.Untuk menentukan vektor resultan (vektor pengganti) 2 buah vektor dapat dilakukan dengan cara:A. Jajaran genjang

= sudut antara A dan B

/R−

/ = √¿ A−

/2+¿B−

/ 2+2/ A−

// B−

/cos α

arahnya : ¿ R

−

/¿sin α

=¿ A−

/¿sin α2

=¿ B−

/¿sin α 1

¿¿¿

B. Cara segitiga vektor.

a. Penjumlahan dua vektor

8 | H a l a m a n

b. Pengurangan dua vektor

Untuk Selisih dilakukan penjumlahan dengan lawannya (invers jumlah).

A−B=A+(−B )

C. Memadu/menjumlahkan beberapa vektor yang sebidang antara lain.Ada beberapa cara untuk memadu beberapa vektor sebidang antara lain:a. Cara Grafis.1. Cara jajaran genjang.

v AB adalah resultan dari A dan Bv R adalah resultan dari A , B dan C

2. Cara polygon

v R adalah resultan dari A , B dan C

b. Cara analitis.Masing-masing vektor diuraikan menjadi komponen-komponen vektor searah sumbu x dan sumbu y dari sistem koordinat Cartesius.

9 | H a l a m a n

Vektor v x = v cos v y = v sin v1

v2

v3

1

2

3

v1 x = v cos 1

v2 x = v cos 2

v3 x = v cos 3

v1 y = v sin 1

v2 y = v sin 2

v3 y = v sin 3

v x = ................ v y = ................

Resultan /v R / =√(åv X )2+(åvY )2

Arah resultan : tg =

åvY

åv X

II. Tujuan PercobaanMemahami cara menentukan jumlah resultan dua vektor gaya.

III. Alat dan BahanNo. Kat Alat dan Bahan Jumlah

FME 51.01/01 Dasar Statif 2KST 30/250 Batang statif pendek 1KST 30/500 Batang statif panjang 2FME 51.05/05 Balok pendukung 2FME 51.09/10 Tali nilon 1FME 51.09/10 Beban 50 g 3FME 51.07/07 Neraca pegas 1,5 N 2FME 51.14/23 Jepitan penahan 2KMS 13/305 Penggaris logan 1- Busur derajat 1- Kertas HVS kosong 1

IV. Persiapan PercobaanRakitlah alat sesuai Gambar 2.1

Gambar 2.1. Alat Coba Penjumlahan Vektor Gaya

V. Prosedur Percobaan

10 | H a l a m a n

1. Geser dasar statif agar masing-masing neraca pegas membentuk sudut 10° (gunakan busur derajat) dengan garis tegak (garis vertikal) seperti Gambar 2.1 (a).

2. Baca gaya (F1 dan F2) pada masing-masing neraca pegas dan catat pada tabel hasil pengamatan.

3. Ulangi langkah 1 dan 2 untuk sudut-sudut sesuai dengan tabel hasil pengamatan.4. Lukislah pada kertas gaya F1 dan F2 sesuai dengan sudut yang terbentuk. Panjang garis

sesuai dengan besarnya gaya. Untuk memudahkan, gunakan perbandingan 10:1 artinya 1 cm mewakili 0,1 N. Lukislah jajaran genjang dan tarik sebuah diagonal seperti Gambar 2.2 (b).

5. Ukur panjang diagonal kemudian tentukan resultan gayanya. Isikan hasilnya pada tabel hasil pengamatan pada kolom yang sesuai.

Gambar 2.2. (a) Mengukur Sudut Vektor; (b) Vektor Jajaran Genjang

Contoh Data Hasil PercobaanPanjang tali nilon = 30 cmPercepatan gravitasi = 10 m/s2

α1 α2 F1 F2 Berat Beban (N) Resultan gaya (N)10° 10°20° 20°30° 30°40° 40°

Tugas PraktikumDari tabel di atas, perhatikan kolom berat beban dan resultan gaya. Samakah besar kedua gaya tersebut? Bila ya, jelaskan!……………………………………………………………………………………………

KesimpulanResultan dua gaya dapat diperoleh dengan cara ........................................................

11 | H a l a m a n

BAB III

HUKUM ARCHIMEDES

I. Teori

Menurut Archimedes, sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya. Sebuah benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu fluida akan mendapatkan gaya angkat ke atas yang sama besar dengan berat fluida fluida yang dipindahkan, seperti terlihat pada gambar berikut:

Gambar 3.1 Kondisi Benda dalam Fluida

F A=∫ ρ . g . ( h1−h2 )∫a

¿∫ ρ . g . h∫a¿ ρ . g .V (Berat volume fluida yang dipindahkan)

II. Tujuan Percobaan- Memahami Hukum Archimedes- Menentukan massa jenis dari bermacam fluida berdasarkan Hukum Archimedes- Mengetahui dan memahami hubungan antara gaya ke atas dengan berat zat cair yang

dipindahkan

III. Alat dan Bahan

1. Dasar Statif2. Kaki statif

12 | H a l a m a n

3. Batang statif pendek4. Batang statif pendek5. Neraca pegas 1,5 N6. Beban 50 gram7. Tabung berpancuran8. Silinder Ukur 100 ml9. Jepit penahan10. Gelas Kimia 250 ml11. Timbangan elektronik (digital)12. Benda coba yang telah disediakan asisten praktikum masing-masing

IV. Metode Percobaan1. Rakit alat seperti Gambar 3.2

Gambar 3.2 Alat Untuk Percobaan Hukum Arcimedes

2. Gantungkan beban sebesar 50 gram pada neraca pegas dan catat berat beban yang ditunjukkan oleh neraca pegas (Wo)

3. Timbang massa (mo) silinder ukur dalam keadaan kosong menggunakan timbangan elektronik (pastikan anda sudah melakukan setting satuan pengukuran)

4. Masukkan air ke dalam tabung berpancuran, tunggu beberapa saat sampai air tidak menetes. Gunakan gelas kimia untuk menampung air yang tumpah

5. Tempatkan silinder ukur dibawah pipa pancur tabung berpancuran seperti Gambar 3.3

Gambar 3.3. Pengukuran Massa Benda dalam Air Menggunakan Tabung Berpancuran dan Neraca Pegas

13 | H a l a m a n

6. Turunkan neraca pegas yang telah diberi beban 50 gram sampai beban seluruhnya tercelup ke dalam air.

7. Tunggu sampai air tidak tumpah lagi, kemudian dengan membaca neraca pegas catat berat beban (W), saat berada di dalam air

8. Timbang massa m1, yaitu massa silinder ukur + massa air tumpahan9. Hitunglah massa air yang dipindahkan oleh masing-masing beban,

ma=m1−mo

10. Dengan nilai g = 10 m/s2, hitunglah berat air yang dipindahkan oleh masing-masing benda coba (W a=ma . g)

11. Pada pengukuran benda coba lainnya, timbang beban benda menggunakan timbangan elektronik, kemudian gunakan persamaan W o=m . g

12. Ulangi langkah nomer 3 dan 4, kemudian masukkan benda ke dalam tabung berpancuran, kemudian lakukan langkah percobaan nomer 7-10

13. Jika gaya ke atas Fa=W o−W 1, bandingkan Fa dengan Wa pada masing-masing benda coba

Contoh Data Hasil Pengukuran

PengukuranJenis Beban Benda Coba

Beban 50 gram

............ ............

Berat benda di udara, Wo

Berat benda di air, W1

Massa silinder ukur kosong, mo

Massa silinder ukur + air, m1

Massa air, ma=m1 - mo

Berat air, Wa=ma gGaya angkat, Fa=Wo – W1

Tugas PraktikumPerhatikan berat air, Wa dan gaya angkat, Fa! Adakah persamaan antara besar berat air dan gaya angkat? Jelaskan pendapat anda disertai teori yang mendukung!

Kesimpulan PraktikumIsilah titik-titik dibawah ini!Banyaknya zat cair yang dipindahkan adalah ................... besar gaya ................

14 | H a l a m a n

BAB IV

KOEFISIEN EKSPANSI TERMAL

I. TeoriEkspansi termal adalah kecenderungan bahan untuk berubah volumenya sebagai respon

dari perubahan temperatur. Derajat ekspansi dibagi perubahan temperatur disebut koefisien ekspansi termal dan pada umumnya bervariasi terhadap perubahan temperatur. Koefisien ekspansi termal menggambarkan bagaimana ukuran suatu obyek berubah dengan adanya perubahan temperatur. Beberapa tipe koefisien telah di kembangkan: volumetric, luasan, dan linier pada tekanan konstan.

1.1 Pemuaian Zat PadatSebuah benda padat (logam) jika dipanaskan pada suhu tertentu akan mengalami

pertambahan panjang. Fenomena ini disebut dengan pemuaian panjang. Nilai pertambahan panjang per panjang mula-mula batang berbanding lurus dengan koefisien muai panjang () dan kenaikan suhunya. Jika panjang batang logam pada suhu 0 ºC adalah l0, dan pada suhu T ºC adalah l, maka :

l=l0(1+αT )

1.2 Pemuaian GasPada umumnya suatu zat akan berubah dimensinya (memuai) jika temperaturnya

berubah. Perubahan volume (V) sebanding dengan volume semula Vo dan dengan perubahan temperatur (T), yang dinyatakan dengan persamaan :

∆ V =β V o ∆ Tdengan : = koefisien muai yang merupakan konstanta yang besarnya tergantung pada jenis zat

Suatu benda memiliki massa yang nilainya selalu tetap, dan massa jenis ρ=mV , maka

jika volume berubah terhadap temperatur, massa jenis juga berubah terhadap temperatur, sehingga :

∆ ρ=β ρo(∆ T )

II. Tujuan PercobaanMemahami dan mengetahui proses pemuaian pada zat padat dan gas

III. Alat dan Bahan

1) Dasar statif2) Batang statif panjang3) Penggaris logam4) Penunjuk khusus5) Pipa baja6) Pipa tembaga7) Pipa aluminium8) Penghubung slang

15 | H a l a m a n

9) Slang silikon10) Boss head11) Pembakar spiritus12) Klem universal13) Sumbat karet 1 lubang14) Labu erlenmeyer 100 ml

IV. Persiapan Percobaan

A. Pemuaian Zat Padat

1) Rakit peralatan seperti pada Gambar 4.1

Gambar 4.1. Peralatan untuk Mengukur Pemuaian Zat Padat

2) Isi labu erlenmeyer dengan air 10 ml, kemudian pasang pada klem universal3) Pasang petunjuk khusus pada dasar statif sebelah kanan4) Jepit salah stu ujung pipa aluminium pada penjepit penunjuk khusus (jepitkan

celahnya), dan ujungnya yang lain pada boss head5) Tancapkan penghubung slang pada sumbat karet kemudian pasang slang silikon pada

ujung satunya, lalu sumbat labu erlenmeyer dengan sumbat karet tersebut6) Hubungkan slang silikon dengan pipa aluminium7) Atur ketinggian labu erlenmeyer hingga mempunyai jarak 3 cm dari sumbu

pembakar spiritus

B. Pemuaian Gas1) Rakit peralatan seperti pada Gambar 4.2.

16 | H a l a m a n

Gambar 4.2 Peralatan untuk Percobaan Pemuaian Gas2) Pasang boss head dan klem klem universal pada salah satu batang statif panjang3) Pasang balok pendukung pada batang statif yang lainnya, kemudian pasang penanda

kedalaman air pada balok pendukung4) Pasang slang silikon pada penanda kedalaman air yang nantinya akan difungsikan

sebagai manometer5) Pasang labu erlenmeyer pada klem universal, kemudian pasang sumbat karet,

termometer, dan penghubung slang (lihat Gambar 4.2). Catatan: basahi badan termometer terlebih dahulu sebelum dimasukkan ke sumbat karet

6) Sambungkan salah satu ujung slang dengan penghubung slang yang sudah terpasang pada labu erlenmeyer

V. Prosedur PercobaanA. Pemuaian Zat Padat1) Lakukan kalibrasi terlebih dahulu terhadap penunjuk khusus dengan cara menekan

sedikit jarum penunjuk ke arah kiri2) Letakkan penggaris logam diatas meja dan atur agar jarum penunjuk khusus tepat

menunjuk ke nilai tertentu (misal posisi 20). Posisi ini kita sebut posisi awal3) Nyalakan pembakar spiritus, atur agar tinggi nyala api sampai kira-kira 7 cm,

kemudian letakkan dibawah labu erlenmeyer4) Amati pergerakan jarum penunjuk khusus selama pemanasan, sampai air pada labu

erlenmeyer mendidih5) Biarkan pemanasan berlangsung terus sampai jarum penunjuk khusus tidak lagi

bergerak ( 3 menit sejak air mendidih)6) Baca nilai yang ditunjukkan jarum penunjuk khusus, kemudian catat pada tabel

(posisi akhir)7) Matikan pembakar spiritus, lalu dinginkan pipa aluminium dengan lap8) Lakukan hal yang sama terhadap logam/pipa tembaga dan besi. Lakukan kalibrasi

terhadap penunjuk khusus setiap akan memulai percobaan9) Catat hasil percobaan pada tabel

B. Pemuaian Gas1) Isi manometer dengan air berwarna sampai kira-kira setengah pipa (kedudukan air

harus sama) untuk memudahkan, buka ujung slang yang terhubung ke labu erlenmeyer, setelah itu isi manometer sampai batas a dan b (pada skala 5). Sambungkan kembali manometer dengan labu erlenmeyer

2) Nyalakan pembakar spiritus kemudian panaskan labu erlenmeyer, catat perbedaan tinggi permukaan air dalam manometer setiap kenaikan 1 ºCInformasi : perubahan tinggi permukaan air dalam manometer dianggap sebanding dengan perubahan volum.

3) Buatlah grafik hubungan perubahan volum (∆V) terhadap perubahan suhu (∆T)

17 | H a l a m a n

Data Hasil Pengamatan Pemuaian Zat Padat

NO Nama Logam Posisi Awal Posisi AkhirPertambahan

Panjang

1 Aluminium 20 cm ....... cm ....... cm

2 Tembaga 20 cm ....... cm ....... cm

3 Besi 20 cm ....... cm ....... cm

Keterangan :1. Pertambahan panjang pada saat sebuah benda dipanaskan menunjukkan bahwa benda

tersebut mengalami pemuaian2. Pertambahan panjang (pemuaian) yang diperoleh dari percobaan ini bukanlah pertambahan

panjang yang sebenarnya. Panjang sebenarnya dapat diketahui dengan cara menghitung menggunakan :

Panjang sebenarnya = 1

50 pertambahan yang diperoleh

Tugas Praktikum Pemuaian Zat Padat 1. Isilah titik-titik dibawah ini

Sebuah benda apabila dipanaskan maka akan mengalami .....................2. Dari ketiga jenis logam yang dipanaskan, urutan pertambahan panjang dari yang paling

besar adalah ............, kemudian ..............., dan terakhir ................3. Tentukan masing-masing zat padat dalam percobaan

Data Hasil Pengamatan Pemuaian Gas

No.

Suhu udara/gas mula-mula (oC)

Perubahan suhu ∆T (oC)

Perubahan volume ∆V (ml)

1. 1oC2. 2 oC3. 3 oC4. 4 oC5. 5 oC

Tugas Praktikum

Isilah titik-titik di bawah ini!

1. Hubungan antara perubahan volum (∆V) terhadap perubahan suhu (∆ T ) menunjukkan adanya...

2. Makin besar suhu suatu gas, maka volumenya menjadi semakin ...

Kemungkinan penerapan dalam kehidupan sehari-hari

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

18 | H a l a m a n

BAB VHUKUM OHM DAN HUKUM KIRCHOFF

A. Hukum OhmI. Teori

Hukum Ohm menyatakan bahwa beda potensial atau tegangan listrik V antara ujung-ujung sebuah penghantar adalah sebanding dengan arus listrik I yang melaluinya. Secara matematis hukum Ohm dapat dituliskan sebagai berikut :

V ~ I (~ : sebanding)

V = R.I

Dimana, V : tegangan listrik (volt, V)I : arus listrik (ampere, A)R : resistansi listrik (ohm, Ω)

II. Tujuan Percobaan1. Mengerti konsep tentang hukum Ohm2. Menentukan besarnya arus dan tegangan listrik dalam suatu rangkaian

III. Alat dan Bahan1. Sumber daya AC/DC2. Sebuah voltmeter3. Sebuah amperemeter4. Beberapa resistor5. Beberapa kabel konektor6. Penghubung7. Papan rangkaian

IV. Prosedur Percobaan1. Buatlah rangkaian seperti pada Gambar 5.1. Pilihlah harga R = 1 k Ω

Gambar 5.1 Rangkaian Listrik Pada Percobaan Hukum Ohm

2. Catat dan tabelkan hasil pengukuran V dan I nya3. Lakukan hal yang sama (seperti pada point 2) untuk R = 1,5 k Ω dan R = 2 k Ω (atau

menurut pentunjuk asisten praktikum)4. Lakukan hal yang sama untuk rangkaian pada Gambar 5.2

19 | H a l a m a n

Gambar 5.2 Rangkaian Listrik Pada Percobaan Hukum Ohm

V. Tugas Pendahuluan1. Apa saja yang mempengaruhi besar hambatan listrik? Jelaskan dengan singkat?2. Apakah perbedaan rangkaian pada Gambar 5.1 dan Gambar 5.2. Jelaskan3. Bagaimana cara menggunakan voltmeter dan amperemeter dalam hubunganya dengan

polaritas listrik, range pengukuran, dan sumber tegangan DC/AC? Jelaskan!

CONTOH DATA PENGUKURAN

V (volt) I (mA)R = Ω R = Ω R = Ω

01234567891011

B. Hukum KirchoffI. Teori

Hukum Kirchoff tentang arus (Kirchoff Current Law/ KCL) menyatakan “Jumlah aljabar sama arus-arus yang memasuki suatu permukaan tertutup adalah sama dengan nol”. Atau dapat juga dikatakan “Jumlah aljabar semua arus yang menuju simpul sama dengan arus yang meninggalkan simpul “.

20 | H a l a m a n

Hukum Kirchoff tentang Tegangan

Hukum Kirchoff tentang tegangan (Kirchoff Voltage Law/ KVL) mengatakan “jumlah aljabar dari semua penurunan tegangan (voltage drops). Sepanjang lintasan tertutup (loop) menuruti satu arah yang ditentukan adalah nol. Hukum ini berlaku biasanya pada rangkaian listrik seri loop tertutup. Dengan menggunakan hukum kita juga dapat menggunakan resistor untuk aplikasi rangkaian pembagi tegangan.

II. Tujuan Percobaan1. Memahami hukum Kirchoff tentang arus dan tegangan listrik2. Menerapkan kegunaan hukum Kirchoff pada rangkaian listrik sederhana3. Mengukur besarnya arus dan tegangan listrik pada suatu rangkaian listrik DC

sederhana

III. Alat dan Bahan1. Baseboard (papan rangkaian)2. Ampere-meter/multimeter3. Volt-meter/multimeter4. Sumber tegangan arus searah variabel ( 0 – 15 volt)5. Beberapa tahanan karbon6. Kabel penghubung secukupnya

21 | H a l a m a n

IV. Prosedur Percobaana) Hukum Kirchoff dengan Tegangan

Ganbar 5.3 Rangkaian untuk Eksperimen KVL

1. Rangkaian tiga buah tahanan secara seri seperti pada Gambar 5.32. Tetapkan harga sumbu tegangan E. Ukurlah beda tegangan pada kutub-kutub R1. R2.

R3 sebagai V1, V2, dan V33. Lakukan percobaan untuk tegangan sumber yang berbeda-beda yaitu dengan mengatur

sumber tegangan pada 0V, 2V, 4V, 6V, 8V, 10V, dan 12 V4. Catatlah E, V1, V2 dan V3 untuk masing-masing pengukuran

b) Hukum Kirchoff tentang Arus

Gambar 5.4 Rangkaian untuk KCL

1. Rangkaian tiga buah tahanan secara seri seperti pada Gambar 5.42. Tetapkan harga sumbu tegangan E. Ukurlah beda tegangan pada kutub-kutub R1. R2.

R3 sebagai V1, V2, dan V33. Lakukan percobaan untuk tegangan sumber yang berbeda-beda yaitu dengan mengatur

sumber tegangan pada 0V, 2V, 4V, 6V, 8V, 10V, dan 12 V4. Catatlah E, V1, V2 dan V3 untuk masing-masing pengukuran

22 | H a l a m a n

V. Tugas Pendahuluan

1. Untuk rangkaian pada Gambar 5.3, jika diketahui E = 12 volt, R1= 1 k Ω , R2= 1,5 k Ω, R3= 2 k Ω, maka tentukan :a. V1, V2, V3

b. I1, I2, dan I3

c. Buktikan berlakunya KVL

2. Untuk rangkaian pada Gambar 5.4. Jika diketahui E = 12 volt, R1= 1 k Ω , R2= 1,5 k Ω, R3= 2 k Ω, maka tentukan :a. V1, V2, V3

b. I1, I2, dan I3

c. Buktikan berlakunya KVL

CONTOH DATA PENGUKURAN

Untuk KVL

V (Volt) V1 (R =............. Ω) V2 (R =............. Ω) V3(R =............. Ω)024681012

Untuk KVL

V (Volt)

ITotal(mA) I1 (mA)(R =............. Ω)

I1 (mA)(R =............. Ω)

I1 (mA)(R =............. Ω)

024681012

23 | H a l a m a n

DAFTAR PUSTAKA

Anonimus. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar 1, Laboratorium Fisika Dasar, FSAINTEK Unair. Surabaya

Sears R., dan Zemansky, W. Fisika Untuk Universitas 1 edisi Mekanika, Panas, Bunyi. 1994. Binacipta. Indonesia

Tipler, P.A. Fisika Untuk Sains dan Teknik. 2001. Erlangga. Jakarta

Tim Dosen Fisika. Modul Praktikum Fisika FTP. 2013. Universitas Brawijaya. Malang

24 | H a l a m a n