MENGUKUR TEGANGAN PADA LAMPU
YANG DISUSUN SECARA PARALEL
A. Tujuan Percobaan
Setelah melakukan percobaan ini, siswa siswa diharapkan dapat memahami dan dapat mengukur tegangan pada masing-masing lampu yang disusun secara parallel.
B. Variabel-variabel
a) Variabel Manipulasi : besar tegangan listrik (volt)
b) Variabel Kontrol : banyaknya percabangan pada rangkaian
c) Variable Respon : besarnya tegangan pada masing-masing hambatan (beban/lampu) pada tiap pecabangan.
d) Rumusan Masalah : bagaimanakah pengaruh besar tegangan yang diberikan/disuplai terhadap besar tegangan listrik pada masing-masing hambatan (beban/lampu) pada tiap percabangan.
e) Rumusan Hipotesis : semakin besar tegangan listrik yang diberikan/disuplai, maka tegangan listrik pada masing-masing hambatan (beban/lampu) pada tiap-tiap percabangan akan semakin besar juga.
C. Dasar Teori
| R1 |
| V |
| I
|
| I1 |
| R2 |
| I2 |
| R3 |
| I3 |
Hukum Kirchoff I
I = I1 + I2 + I3
Dengan I = dan
Maka =
D. Alat dan Bahan
| Nama Alat | Jumlah |
| Catu Daya Saklar 1 Jalur Lampu 12 volt Dudukan lampu Multimeter Kabel Penghubung | 1 1 2 2 2 seperlunya
|
E. Langkah-Langkah Percobaan
1. Pastikan semua saklar dan multimeter dalam keadaan mati
2. Gunakan multimeter tersebut sebagai voltmeter DC. Dalam hal ini multimeter yang digunakan hanya 1 buah saja, dan untuk mengukur V’, V1, danV2 dilakukan secara bergantian.
3. Susunlah rangkaian sesuai skema pada gambar di bawah ini.
| V’ |
| V1 |
| V2 |
4. Aturlah tegangan DC pada catu daya sebesar 2 volt
5. Tutup saklar dan Nyalakan catu daya, amati voltmeter.
6. Baca V’, V1, danV2 yang terukur dan catat hasilnya ke dalam table pengamatan.
7. Buka saklar dan matikan catu daya.
8. Ulangi langkah 4 sampai 7 dengan mengubah tegangan pada catu daya, masing-masing sebesar 4 volt, 6 volt, 8 volt, 10 volt, dan 12 volt.
9. Ulangi langkah 4 sampai 8 dengan memakai multimeter yang berbeda.
10. Amati tegangan listrik yang terukur disetiap percobaan, dan bandingkan hasil percobaan dengan konsep dari hukum Ohm pada rangkaian seri.
F. Tabel Pengamatan
· Table percobaan pertama
| No | Tegangan pada Catu daya (volt) | V’ (volt )
| V1 (volt )
| V2 (volt )
|
| 1 2 3 4 5 6
| 2 4 6 8 10 12 | 1,6 3,9 5,5 7,7 9,5 11,5 | 1,6 3,8 5,6 7,75 9,5 11,6 | 1,6 3,8 5,6 7,75 9,5 11,6 |
· Table percobaan kedua dengan memakai multimeter yang berbeda
| No | Tegangan pada Catu daya (volt) | V’ (volt )
| V1 (volt )
| V2 (volt )
|
| 1 2 3 4 5 6
| 2 4 6 8 10 12 | 1,65 3,9 5,6 7,8 9,6 11,6 | 1,6 3,9 5,5 7,8 9,6 11,6 | 1,6 3,9 5,6 7,9 9,6 11,6 |
G. Analisis Data
Berdasarkan percobaan tersebut didapatkan bahwa beberapa nilai V’ tidak sama dengan tegangan pada catu daya, yaitu V’ nilainya lebih kecil dibandingkan dengan tegangan pada catu daya.
Perbadaan tersebut dapat dijelaskan dengan:
· Anggap tegangan pada catu daya sebesar V.
Apabila kita mengukur arus yang mengalir pada rangkaian,
| A |
| V’ |
Dengan menggunakan konsep Hukum II kirchoff yang sederhana maka arus akan terukur sebesar
Dengan Rp adalah hambatan pengganti kedua lampu dan r adalah hambatan dalam catu daya.
Dalam hal ini, V’ yang terukur adalah sebesar V’ = IRp.
Dengan : V’ < V
IRp < I(Rp+r)
· Untuk table percobaan pertama
1. V’ = 1,6 volt
V1 = 1,6 volt
V2 = 1,6 volt
Dari percobaan ini terbikti bahwa V’ = V1 = V2
2. V’ = 3,9 volt
V1 = 3,8 volt
V2 = 3,8 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ ≠ V1 = V2
3. V’ = 5,5 volt
V1 = 5,6 volt
V2 = 5,6 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ ≠ V1 = V2
4. V’ = 7,7 volt
V1 = 7,75 volt
V2 = 7,75 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ ≠ V1 = V2
5. V’ = 9,5 volt
V1 = 9,5 volt
V2 = 9,5 volt
Dari percobaan ini terbikti bahwa V’ = V1 = V2
6. V’ = 11,5 volt
V1 = 11,6 volt
V2 = 11,6 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ ≠ V1 = V2
· Untuk table percobaan kedua dengan memakai multimeter yang bebeda
1. V’ = 1,6 volt
V1 = 1,6 volt
V2 = 1,6 volt
Dari percobaan ini terbikti bahwa V’ = V1 = V2
2. V’ = 3,9 volt
V1 = 3,8 volt
V2 = 3,8 volt
Dari percobaan ini terbikti bahwa V’ ≠ V1 = V2
3. V’ = 5,5 volt
V1 = 5,6 volt
V2 = 5,6 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ ≠ V2 = V1
4. V’ = 7,7 volt
V1 = 7,75 volt
V2 = 7,75 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ ≠ V1 = V2
5. V’ = 9,5 volt
V1 = 9,5 volt
V2 = 9,5 volt
Dari percobaan ini terbikti bahwa V’ = V1 = V2
6. V’ = 11,5 volt
V1 = 11,6 volt
V2 = 11,6 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ ≠ V1 = V2
Adanya perbedaan dari hasil beberapa percobaan dengan konsep Hukum Ohm akan dijelaskan kemudian.
H. Ralat
| No | percobaan pertama | percobaan kedua | ||||
| V’(volt) | V1(volt) | V2(volt) | V’(volt) | V1(volt) | V2(volt) | |
| 1 | 1,6 | 1,6 | 1,6 | 1,65 | 1,6 | 1,6 |
| 2 | 3,9 | 3,8 | 3,8 | 3,9 | 3,9 | 3,9 |
| 3 | 5,5 | 5,6 | 5,6 | 5,6 | 5,5 | 5,6 |
| 4 | 7,7 | 7,75 | 7,75 | 7,8 | 7,8 | 7,9 |
| 5 | 9,5 | 9,5 | 9,5 | 9,6 | 9,6 | 9,6 |
| 6 | 11,5 | 11,6 | 11,6 | 11,6 | 11,6 | 11,6 |
1. Diketahui : ∑v = 9,65 volt
(∑v)2 = 93,1225 volt2
∑v2 = 15,5225 volt2
N = 6
· Rata-rata = =
=
· Kesalahan Mutlak (ΔV)
ΔV = =
ΔV = 0,0076 volt
· Kesalahan Relatif (KR)
KR = = * 100%
KR = 0,00473 * 100%
KR = 0,473 %
· Hasil Pengukuran (HP)
V = ΔV
V = 0,0076
2. Diketahui : ∑v = 23,2volt
(∑v)2 = 538,24 volt2
∑v2 = 89,72 volt2
N = 6
· Rata-rata = =
=
· Kesalahan Mutlak (ΔV)
ΔV = =
ΔV = 0,023 volt
· Kesalahan Relatif (KR)
KR = = * 100%
KR = 0,00595 * 100%
KR = 0,595 %
· Hasil Pengukuran (HP)
V = ΔV
V = 0,023
3. Diketahui : ∑v = 33,4 volt
(∑v)2 = 1115,56 volt2
∑v2 = 185,94 volt2
N = 6
· Rata-rata = =
=
· Kesalahan Mutlak (ΔV)
ΔV = =
ΔV = 0,0193 volt
· Kesalahan Relatif (KR)
KR = = * 100%
KR = 0,0035 * 100%
KR = 0,35 %
· Hasil Pengukuran (HP)
V = ΔV
V = 0,0193
4. Diketahui : ∑v = 46,7 volt
(∑v)2 = 2180,89 volt2
∑v2 = 363,505 volt2
N = 6
· Rata-rata = =
=
· Kesalahan Mutlak (ΔV)
ΔV = =
ΔV = 0,026 volt
· Kesalahan Relatif (KR)
KR = = * 100%
KR = 0,0033 * 100%
KR = 0,33 %
· Hasil Pengukuran (HP)
V = ΔV
V = 0,026
5. Diketahui : ∑v = 57,3 volt
(∑v)2 = 3283,29 volt2
∑v2 = 547,23 volt2
N = 6
· Rata-rata = =
=
· Kesalahan Mutlak (ΔV)
ΔV = =
ΔV = 0,021 volt
· Kesalahan Relatif (KR)
KR = = * 100%
KR = 0,0021 * 100%
KR = 0,21 %
· Hasil Pengukuran (HP)
V = ΔV
V = 0,021
6. Diketahui : ∑v = 69,5 volt
(∑v)2 = 4830,25 volt2
∑v2 = 805,05 volt2
N = 6
· Rata-rata = =
=
· Kesalahan Mutlak (ΔV)
ΔV = =
ΔV = 0,0152 volt
· Kesalahan Relatif (KR)
KR = = * 100%
KR = 0,00131 * 100%
KR = 0,131 %
· Hasil Pengukuran (HP)
V = ΔV
V = 0,0152
I. KENDALA DAN KESIMPULAN
a. Kendala-Kendala yang Dihadapi
· Kesalahan titik nol.titik nol skala alat tidak berimpit dengan titik nol jarum penunjuk.(Untuk multimeter yang dipakai dalam percobaan ini adalah multimeter analog).
· Kelelahan komponen alat.
· Paralaks. Kesalahan ini timbul apabila pada waktu membaca skala, pengamat tidak tegak lurus di atas jarum penunjuk.
· Kesalahan dalam kalibrasi. Cara memberi nilai skala pada waktu pembuatan alat tidak tepat sehingga berakibat setiap kali alat digunakan, suatu ketidakpastian melekat pada hasil pengukuran.(multimeter yang digunakan harganya relative murah sehingga hasil dalam penggunaannya memiliki ketidakpastian yang relative besar)
b. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan ini terbukti bahwa hipotesis yang dikemukakan benar yaitu, semakin besar tegangan listrik yang diberikan/disuplai, maka tegangan listrik pada masing-masing hambatan (beban/lampu) pada tiap-tiap percabangan akan semakin besar juga.
Apabila melihat hasil pada beberapa percobaan, dapat dilihat bahwa nilai V’ ≠ V1 = V2 dan V’= V1 = V2. Tetapi meskipun nilainya ada yang berbeda, perbedaannya hanya sedikit yaitu hanya berada pada angka di belakang koma. Hal tersebut dikarenakan bahwa kendala-kendala yang dikemukakan tadi.
Tetapi berdasarkan percobaan tersebut, ada juga beberapa pecobaan yang membuktikan bahwa V’ = V1 = V2 dan membuktikan teori dari konsep Hukum Ohm pada rangkaian paralel..
MENGUKUR TEGANGAN PADA LAMPU
YANG DISUSUN SECARA SERI
A. Tujuan Percobaan
Setelah melakukan percobaan ini, siswa siswa diharapkan dapat memahami dan dapat mengukur tegangan pada masing-masing lampu yang disusun secara seri.
B. Variabel-variabel
a. Variabel Manipulasi : besar tegangan listrik (volt)
b. Variabel Kontrol : banyaknya hambatan (beban/lampu) pada rangkaian yang disusun secara seri.
c. Variable Respon : besarnya tegangan pada masing-masing hambatan (beban/lampu) yang disusun secara seri.
d. Rumusan Masalah : bagaimanakah pengaruh besar tegangan yang diberikan/disuplai terhadap besar tegangan listrik pada masing-masing hambatan (beban/lampu) yang disusun secara seri?
e. Rumusan Hipotesis : besar tegangan listrik yang diberikan/disuplai akan memiliki besar yang sama dengan jumlah besar dari tegangan listrik pada hambatan (beban/lampu) yang disusun secara seri.
C. Dasar Teori
| V |
| I
|
|
|
| R2 |
| R1 |
|
|
|
|
|
|
V = V1 + V2
Dengan V = I R dan I = I1 = I2
I Rp = I1 R1 + I2 R2
Maka Rp = R1 + R2
D. Alat dan Bahan
| Nama Alat | Jumlah |
| Catu Daya Saklar 1 Jalur Lampu 12 volt Dudukan lampu Multimeter Kabel Penghubung | 1 1 2 2 2 seperlunya
|
E. Langkah-Langkah Percobaan
1. Pastikan semua saklar dan multimeter dalam keadaan mati
2. Gunakan multimeter tersebut sebagai voltmeter DC. Dalam hal ini multimeter yang digunakan hanya 1 buah saja, dan untuk mengukur V’, V1, dan V2 secara bergantian.
3. Susunlah rangkaian sesuai gambar di bawah ini
| V’ |
| V2 |
| V1 |
| DC CATU DAYA |
| S |
|
|
4. Aturlah tegangan DC pada catu daya sebesar 2 volt
5. Tutup saklar dan Nyalakan catu daya, amati voltmeter.
6. Baca V’, V1, dan V2 yang terukur dan catat hasilnya ke dalam table pengamatan.
7. Buka saklar dan matikan catu daya.
8. Ulangi langkah 4 sampai 7 dengan mengubah tegangan pada catu daya, masing-masing sebesar 4 volt, 6 volt, 8 volt, 10 volt, dan 12 volt.
9. Ulangi langkah 4 sampai 8 dengan memakai multimeter yang berbeda.
10. Amati tegangan listrik yang terukur disetiap percobaan, dan bandingkan hasil percobaan dengan konsep dari hukum Ohm pada rangkaian seri.
F. Tabel Pengamatan
· Table percobaan pertama
| No | Tegangan pada Catu daya (volt) | V’ (volt )
| V1 (volt )
| V2 (volt )
|
| 1 2 3 4 5 6
| 2 4 6 8 10 12 | 1,4 3,2 5,2 7,4 9,2 11,1 | 0,7 1,5 2,5 3,7 4,7 5,6 | 0,7 1,5 2,5 3,7 4,7 5,6 |
· Table percobaan kedua dengan memakai multimeter yang berbeda
| No | Tegangan pada Catu daya (volt) | V’ (volt )
| V1 (volt )
| V2 (volt )
|
| 1 2 3 4 5 6
| 2 4 6 8 10 12 | 1,5 3,4 5,4 7,4 9,6 11,6 | 0,8 1,6 2,8 3,7 4,8 5,9
| 0,75 1,6 2,8 3,7 4,8 5,9 |
G. Analisis Data
Berdasarkan percobaan tersebut didapatkan bahwa V’ tidak sama dengan tegangan pada catu daya, yaitu V’ nilainya lebih kecil dibandingkan dengan tegangan pada catu daya.
Perbadaan tersebut dapat dijelaskan dengan:
· Anggap tegangan pada catu daya sebesar V.
Apabila kita mengukur arus yang mengalir pada rangkaian,
| V’ |
| V2 |
| V1 |
|
|
| R2 |
| R1 |
V
Dengan menggunakan konsep Hukum II kirchoff yang sederhana maka arus akan terukur sebesar
Dengan Rp adalah hambatan pengganti kedua lampu dan r adalah hambatan dalam catu daya.
Dalam hal ini, V’ yang terukur adalah sebesar V’ = IRp.
Dengan : V’ < V
IRp < I(Rp+r)
· Untuk tabel percobaan pertama
1. V’ = 1,4 volt
V1 = 0,7 volt
V2 = 0,7 volt
Dari percobaan ini terbikti bahwa V’ = V1 + V2
2. V’ = 3,2 volt
V1 = 1,5 volt
V2 = 1,5 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ ≠ V1 + V2
3. V’ = 5,2 volt
V1 = 2,5 volt
V2 = 2,5 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ ≠ V1 + V2
4. V’ = 7,4 volt
V1 = 3,7 volt
V2 = 3,7 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ = V1 + V2
5. V’ = 9,2 volt
V1 = 4,7 volt
V2 = 4,7 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ ≠ V1 + V2
6. V’ = 11,1 volt
V1 = 5,6 volt
V2 = 5,6 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ ≠ V1 + V2
· Untuk table percobaan kedua dengan memakai multimeter yang bebeda
1. V’ = 1,5 volt
V1 = 0,8volt
V2 = 0,75 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ = V1 + V2
2. V’ = 3,4 volt
V1 = 1,6 volt
V2 = 1,6 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ = V1 + V2
3. V1’= 5,4 volt
V1 = 2,8 volt
V2 = 2,8 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ = V1 + V2
4. V’ = 7,4 volt
V1 = 3,7 volt
V2 = 3,7 volt
Dari percobaan ini terbikti bahwa V’ = V1 + V2
5. V’ = 9,6 volt
V1 = 4,8 volt
V2 = 4,8 volt
Dari percobaan ini terbikti bahwa V’ = V1 + V2
6. V’ = 11,6 volt
V1 = 5,9 volt
V2 = 5,9 volt
Dari percobaan ini didapat bahwa V’ = V1 + V2
Adanya perbedaan dari hasil beberapa percobaan dengan konsep Hukum Ohm akan dijelaskan kemudian.
H. Ralat
| No | percobaan pertama | percobaan kedua | |||
| V' (volt) | V"=V1+V2 (volt) | V' (volt) | V"=V1+V2 (volt) | ||
| 1 | 1,4 | 1,4 | 1,5 | 1,55 | |
| 2 | 3,2 | 3,0 | 3,4 | 3,2 | |
| 3 | 5,2 | 5,0 | 5,4 | 5,6 | |
| 4 | 7,4 | 7,4 | 7,4 | 7,4 | |
| 5 | 9,2 | 9,4 | 9,6 | 9,6 | |
| 6 | 11,1 | 11,2 | 11,6 | 11,8 | |
1. Diketahui : ∑v = 5,85 volt
(∑v)2 = 34,2225 volt2
∑v2 = 8,5725 volt2
N = 4
· Rata-rata = =
=
· Kesalahan Mutlak (ΔV)
ΔV = =
ΔV = 0,033 volt
· Kesalahan Relatif (KR)
KR = = * 100%
KR = 0,0222 * 100%
KR = 2,22 %
· Hasil Pengukuran (HP)
V = ΔV
V = 0,033
2. Diketahui : ∑v = 12,8 volt
(∑v)2 = 162,84 volt2
∑v2 = 41,04 volt2
N = 6
· Rata-rata = =
=
· Kesalahan Mutlak (ΔV)
ΔV = =
ΔV = 0,144 volt
· Kesalahan Relatif (KR)
KR = = * 100%
KR = 0,045 * 100%
KR = 4,5 %
· Hasil Pengukuran (HP)
V = ΔV
V = 0,144
3. Diketahui : ∑v = 21,2 volt
(∑v)2 = 449,44 volt2
∑v2 = 112,56 volt2
N = 4
· Rata-rata = =
=
· Kesalahan Mutlak (ΔV)
ΔV = =
ΔV = 0,112 volt
· Kesalahan Relatif (KR)
KR = = * 100%
KR = 0,02 * 100%
KR = 2 %
· Hasil Pengukuran (HP)
V = ΔV
V = 0,112
4. Diketahui : ∑v = 29,6 volt
(∑v)2 = 876,16 volt2
∑v2 = 219,04 volt2
N = 4
· Rata-rata = =
=
· Kesalahan Mutlak (ΔV)
ΔV = =
ΔV = 0 volt
· Kesalahan Relatif (KR)
KR = = * 100%
KR = 0 * 100%
KR = 0 %
· Hasil Pengukuran (HP)
V = ΔV
V = 0
5. Diketahui : ∑v = 37,8 volt
(∑v)2 = 1428,84 volt2
∑v2 = 357,32 volt2
N = 4
· Rata-rata = =
=
· Kesalahan Mutlak (ΔV)
ΔV = =
ΔV = 0,083 volt
· Kesalahan Relatif (KR)
KR = = * 100%
KR = 0,0087 * 100%
KR = 0,87 %
· Hasil Pengukuran (HP)
V = ΔV
V = 0,083
6. Diketahui : ∑v = 45,7 volt
(∑v)2 = 2088,49 volt2
∑v2 = 522,45 volt2
N =4
· Rata-rata = =
=
· Kesalahan Mutlak (ΔV)
ΔV = =
ΔV = 0,143 volt
· Kesalahan Relatif (KR)
KR = = * 100%
KR = 0,0125 * 100%
KR = 1,25 %
· Hasil Pengukuran (HP)
V = ΔV
V = 0,143
I. KENDALA DAN KESIMPULAN
a. Kendala-Kendala yang Dihadapi
· Kesalahan titik nol.titik nol skala alat tidak berimpit dengan titik nol jarum penunjuk.(Untuk multimeter yang dipakai dalam percobaan ini adalah multimeter analog).
· Kelelahan komponen alat.
· Paralaks. Kesalahan ini timbul apabila pada waktu pembaca skala, pengamat tidak tegak lurus di atas jarum penunjuk.
· Kesalahan dalam kalibrasi. Cara member nilai skala pada waktu pembuatan alat tidak tepat sehingga berakibat setiap kali alat digunakan, suatu ketidakpastian melekat pada hasil pengukuran.(multimeter yang digunakan harganya relative murah sehingga hasil dalam penggunaannya memiliki ketidakpastian yang relative besar).
b. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan ini terbukti bahwa hipotesis yang dikemukakan benar yaitu, besar tegangan listrik yang diberikan/disuplai akan memiliki besar yang sama dengan jumlah besar dari tegangan listrik pada hambatan (beban/lampu) yang dipasang secara seri. Apabila melihat hasil pada beberapa percobaan, dapat dilihat bahwa nilai V’ ≠ V1 + V2 dan V’= V1 + V2. Tetapi meskipun nilainya ada yang berbeda, perbedaannya hanya sedikit yaitu hanya berada pada angka di belakang koma. Hal tersebut dikarenakan bahwa kendala-kendala yang dikemukakan tadi.
Tetapi berdasarkan percobaan tersebut, ada juga beberapa pecobaan yang membuktikan bahwa V’ = V1 + V2 dan membuktikan teori dari konsep Hukum Ohm..
Tidak ada komentar:
Posting Komentar