Selasa, 08 Januari 2013

Ancam Bumi, NASA Siapkan Penangkal Asteroid Raksasa

CALIFORNIA - Badan antariksa asal Amerika Serikat, National Aeronautics and Space Administration (NASA) kabarnya akan mempertimbangkan untuk menangkap asteroid raksasa. Dengan menangkap asteroid berukuran besar dan menempatkannya di orbit tinggi sekitar bulan, maka kemungkinan benda luar angkasa tersebut tidak akan mengancam Bumi di 2020. Dilansir Wired, Selasa (8/1/2013), melalui keterangan dari Keck Institute for Space Studies di California, NASA mengonfirmasi bahwa pihaknya akan menaruh perhatian tinggi pada projek terkait dan langkah tersebut diharapkan akan membuahkan hasil di 2020-an. Menurut New Scientist, ide untuk mengalihkan lajur asteroid ini berhubungan dengan antusiasme Presiden Amerika Serikat Barack Obama untuk mengirimkan misi berawak ke asteroid dekat Bumi. Jika robot NASA dapat menjemput dan menempatkan objek luar angkasa itu di orbit sekitar bulan, maka kru pesawat luar angkasa dapat terlibat tanpa perlu bergerak melampaui jangkauan misi penyelamatan. Kabarnya, NASA menyiapkan waktu selama 6 hingga 10 tahun dan melihat pesawat luar angkasa bergerak menuju target asteroid. Kemudian, NASA akan menangkap asteroid tersebut dalam sebuah tas besar serta mengirimkannya kembali ke bulan. Penggunaan potensial yang akan dilibatkan NASA sebagai langkah antisipatif ini, salah satunya dengan menggunakan metode objek luar angkasa. Objek luar angkasa ini diharapkan bisa dijadikan sebagai sumber bahan bakar atau material bangunan untuk misi luar angkasa, termasuk mendukung untuk misi perjalanan ke Mars. (fmh)

PENGUAT TRANSISTOR DENGAN PARAMETER H

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya. Pada masa kini transistor ada dalam setiap peralatan elektronika. Jika memahami dasar kerja transistor maka akan lebih mudah mempelajari cara kerja bebagai peralatan elektronika. Transistor merupakan suatu komponen aktif yang dibuat dari bahan semikonduktor yang berfungsi sebagai penguat arus maupun tegangan, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Untuk bekerja sebagai penguat, transistor harus berada di daerah kerja aktif. Hasil bagi antara sinyal output dengan sinyal input inilah yang disebut faktor penguatan, yang sering diberi notasi A atau C.Ada 3 macam konfigurasi dari rangkaian penguat transistor yaitu : Common-Base (CB), Common-Emitter (CE) dan Common-Collector (CC). Konfigurasi yang paling banyak dipakai sebagai penguat adalah Common-Emitter, karena mempunyai penguat arus (AI) dan penguatan tegangan (AV) yang tinggi.Untuk menentukan penguatan teoritis-nya, terlebih dahulu akan kita hitung resistansi input dan outputnya. Penguat Common Emiter sering dirancang dengan sebuah resistor emitter (RE). Resistor tersebut menghasilkan bentuk dari umpan balik negatif yang dapat digunakan untuk menstabilkan titik operasi DC dan penguatan AC. Penguat Common Collector juga disebut dengan pengikut emitter karena tegangan sinyal keluaran pada emitter hamper sama dengan tegangan sinyal masukan pada basis. Penguatan tegangan penguat ini selalu lebih kecil dari 1, tetapi mempunyai penguatan arus yang tinggi dan biasanya digunakan untuk mencocokkan sumber dengan impedansi tinggi ke beban yang impedansinya rendah. Penguat impedansi masukan besar dan impedansi keluaran kecil. Tujuan Untuk menentukan titik kerja DC teori dan praktek. Untuk membandingkan penguat tegangan teori dan praktek. Untuk mengetahui aplikasi dari rangkaian parameter-H. Untuk mengetahui jenis rangkaian penguat yang dirangkai dalam percobaan. BAB II DASAR TEORI Kalau resistor emitor yang kita kenal untuk mengatur titik kerja tidak dihubung singkat untuk sinyal AC dengan memakai kondensator, maka feedback negatif dari resistor emitor itu juga berlaku untuk isyarat AC. Feedback negatif berarti output dari rangkaian dibalikkan ke input sehingga input diperkecil. Feedback yang terjadi dalam rangkaian dibalikkan ke input sehingga input diperkecil. Feedback yang terjadi dalam rangkaian ini bisa diuraikan sbb: Ketika voltase input Vin naik, berarti voltase basis-emitor naik, arus kolektor IC naik dan dengan arus kolektor yang naik arus emitor IE juga naik. Karena IE naik, maka voltase pada resistor emitor VRE juga naik. Karena VRE naik, maka voltase basis-emitor VRE turun. Karena VBE turun, maka arus kolektor kembali turun. Jadi seluruhnya terdapat suatu hubungan lingkaran sebab-akibat yang mengurangi gesekan asli. Penguatan yang didapatkan dari rangkaian ini bisa dihitung sbb.: Dari skema rangakaian gamabr 2.1, dengan memakai hukum Kirchoff mengenai voltase, dapat dilihat voltase input, vin, adalah jumlah dari voltase pada resistor emitor, vRE, dan voltase basis-emitor, vBE: vin = vBE + vRE...............................................................................................................................(2.1) Gambar 2.1 Resistor emitor menghasilkan feedback negatif Ketika vin naik, baik vRE dan vBE akan naik. Mengenai perbandingan voltase pada komponen-komponen sambungan basisi emitor, bisa digantikan dengan resistivitas diferensial antara basis dan emitor.”Mengatur Titik Kerja dengan Memakai Umpan Balik dari Resistro Emitor”. Perbandingan anatar voltase-voltase dalam rangkaian seri sama dengan perbandingan antara resistivitas-resistivitas, maka hubungan antara vin dan vRE terdapat: v_in/v_RE = (r_E+ R_E)/R_E ≈ 1.............................................................................................................................(2.2) Dimana rE adalah resistivitas emitor10 dalam transistor. “Mengatur Titik Kerja dengan Memakai Umpan Balik dari Resistor Emitor” .Kalau resistivitas resistor emitor RE jauh lebih besar dibanding resistivitas emitor dalam transistor rE, maka rE dalam (2.2) bisa diabaikan dan perubahan voltase input hampir sama dengan perubahan voltase pada resistor emitor: vin ≈ vRE ( v = ΔV).......................................................................................................................(2.3) Dengan (2.3) ini, arus emitor yang besarnya hampir sama dengan arus kolektor akan terdapat dari perubahan voltase input: iE = V_RE/R_E = v_in/R_E ↔ vin = RE .iE = RE.iC..............................................................................................(2.4) Voltase output akan terdapat dari arus kolektor seperti yang biasanya terdapat pada rangkaian seperti ini: vout = −vRC =−RC.iC.......................................................................................................................(2.5) Maka penguatan didapatkan sebesar: A = v_out/v_in = (-R_C .i_C)/(R_E.i_C )=-R_C/R_E ...............................................................................................................(2.6) Pada persamaan (2.6) terlihat bahwa sifat transistor sama sekali tidak mempengaruhi penguatan dari rangkaian ini, tetapi yang menentukan penguatan rangkaian ini hanya perbandingan resistivitas dari dua resistor. Sebab itu linearitas dari penguatan rangkaian ini tidak lagi terganggu oleh ketidaklinearan dari sifat-sifat transistor. Tetapi penguatan yang bisa dicapai jauh lebih kecil daripada penguatan tanpa resistor emitor. Dalam rangkaian praktis perlu dicarikan suatu kompromi sesuai dengan tujuan rangkaian. Kalau kita menghitung situasi ini dengan lebih rinci, akan terdapat suatu rumus untuk penguatan, yang mana baik resistivitas kolektor maupun reisitivitas emitor dan transconductance rangkaian mempengaruhi hasil, dimana trannsconductance tidak linear. (transconductance berubah dengan arus kolektor.) Dalam perhitungan yang lebih teliti, baik perubahan voltase pada resistor emitor, vRE, maupun perubahan voltase basis-emitor, vBE, harus dihitung sesuai dengan (2.1). Perubahan voltase pada resistor emitor sesuai dengan hukum Ohm (arus kolektor dihitung sama dengan arus emitor): vRE = RE .iC...................................................................................................................................(2.7) Hubungan antara arus kolektor dan voltase basis-emitor terdapat dari persaman transistor: iC = gf .vBE....................................................................................................................................(2.8) Dengan mensubstitusikan (2.7) dan (2.8) dalam (2.1) terdapat hubungan antara perubahan arus kolektor iC dan perubahan voltase input vin: vin = RE .iC + 1/g_f . iC........................................................................................................................(2.9) Perubahan voltase output terdapat dari perubahan voltase pada resistor emitor oleh perubahan arus kolektor, dan dari (2.9): vout = −vRC = −RC .iC...................................................................................................................(2.10) Maka terdapat penguatan dari rangkaian ini: |A| = (|v_out |)/(|v_in |) = R_C/(RE+1/g_f )......................................................................................................................(2.11) Untuk resistivitas resistor emitor RE = 0 terdapat hasil sepertiyang telah dihitung tanpa resistor emitor. Untuk pendekatan resistivitas dari resistor emitor RE yang jauh lebih besar daripada 1/g_f (= rE) terdapat rumus pendekatan (2.6). Hasil (2.11) bisa juga diperoleh dari (2.2) kalau tidak memakai pendekatan rE<

OSILOSKOP

PERCOBAAN V OSILOSKOP TUJUAN Menerangkan bagian bagian dan fungsi osiloskop serta mengetahui prinsip kerjanya Untuk menggunakan Osiloskop untuk mengukur tegangan dc dan ac ( frekuensi / periode dan teganganpuncak – ke – puncak (Vpp) Untuk mengetahui apa manfaat dalam pemakaian osiloskop LANDASAN TEORI Sebuah batere mempertahankan beda potensial tetap antara terminal-terminalnya. Bila terminal-terminal ini dihubungkan pada hambatan, arus tunak dihasilkan, berarah dari terminal potensial-tinggi melalui hambatan ke terminalpotensial-rendah. Karena arah arus adalah tetap, arus ini dinamakan arus searah (AC). Sebuah pembangkit daya menghasilkan potensial yang beralun sepanjang terminal. Potensial melalui satu daur (siklus) osilasi penuh dalam waktu τ, yang dinamakan periode. Lengkung potensial mempunyai bentuk gelombang sinus dan ditunjukankan oleh persamaan : V = Vp sin (2π t/τ ) (2.1) Arus I didalam sebuah penghambat yang diletakkan sepanjang terminal pembangkit diberikan oleh hukum ohm I = V/R = Ip sin ( 2π t/τ ) (2.2) dengan : Ip = Vp/R (2.3) Karena arus beralun dengan waktu maka dinamakan arus rangga (ar). Arus bertukar tanda, seperti juga potensial. Bila arus positif muatan mengalir dalam satu arah, dan bila arus negatif, muatan mengalir dalam arah yang lain. Dengan menggunakan persamaan (2.2) dan (2.3) Maka didapatkan, P = RI2 = R [ Ip sin (2πft)]2 = RIp2 sin2 (2πft) (2.4) Daya yang sebanding dengan kuat arus, adalah selalu positif. Daya berubah antara nol dan RIp2 dua kali setiap daur, atau 120 kali per detik, tetapi untuk kebanyakan maksud hanya rerata P yang menjadi perhatian. Dapat ditunjukan bahwa : P = R (I2)r = 1/2 RIp2 (2.5) Arus dan potensial apk (akar putara kuadrat, rms) bermanfaat untuk mendefinisikan arus searah Irms yang memberika lepasan daya yang sama seperti arus rangga. Yaitu, Irms didefinisikan oleh persyaratan RI2rms = P = RI2 = 1/2 RIp2 (2.6) Dan karenanya : I2rms = I2 = 1/2 Ip2 dan Irms = √(I^2 ) = l_p/√2 Dari persamaan diatas, dapat ditentukan bahwa Vrms = (R l_p)/√2 = V_p/√2 (2.7) Kita seringkali mempunyai sebuah sumber tegangan elektrik bolak-balik yang tersedia dan kita ingin menurunkan dari sumber tersebut, dengan menggunakan alat elektronik, suatu perbedaan potensial yang konstan. Misalnya, didalam perangkat televisi (television set), sistem penghasil bunyi, dan lain sebagainya, maka masukan atau input listrik yang tersedia biasanya adalah sebuah tegangan gerak elektrik bolak-balik, yang sering kali dinyatakan dengan 120 V (=ɛrms) dan 60 Hz (=ω / 2π). Dari sini kita perlu menurunkan satu atau lebih perbedaan potensial yang konstan ( 50 V, 300 V, 1500 V dan lain sebagainya) untuk mengoperasikan sistem rangkaian (circuitry) alattersebut. Proses ini dinamakan pelurusan (rectification) (secara harfiah,”membuat menjadi lurus”) dan alat-alat yang memungkinkan hal tersebut dinamakan pelurus (rectifier). Secara fisis, pelurus dapat merupakan alat zat padat seni penghantar (semi conducting solit state device) atau dioda tabung vakum (vacum tube diodes). Simobol untuk sebuah pelurus adalah dari kiri ke kanan adalah arah “hantaran mudah” (easy conduction). Jika kita menghubungkan sebuah osiloskop sinar katoda diantara kedua titik maka osiloskop tersebut akan mempertunjukan bentuk gelombang (wave form) yang diperlihatkan disebelah kanan. Perhatikan bahwa Vbc = 0 didalam kasus ini, dengan bagian tengahan yang positif dari gelombang sinus persis menghilangkan bagian tengahan yang negatifnya. Tidak ada pelurusan yang terjadi yang merupakan hal yang tak mengherankan karena tidak ada pelurus (rectifier) didalam rangkaian tersebut. Rangkaian penyaring tersebut mengandung sebuah induktor ideal L [yakni, induktor yang tidak mempunyai sifat hambat (resistif atau sifat kapasitif) dan sebuah kapasitor ideal C (yakni, kapasitor yang tidak mempunyai sifat resistif atau sifat induktif). Masukan (input) Vin kepada penyaring boleh yang tetap atau yang berisolasio secara sinus. Untuk menyelidiki sifat penyaring maka kita akan meninjau kedua-duanya kasus ini secara terpisah. Vmasuk = sebuah konstanta maka kita melihat bahwa Vkeluar = Vmasuk = konstanta yang sama Baik L maupun C tidak mempunyai suatu efek (pengaruh). Ternyata L dapat diganti dengan sebuah kawat lurus (dipendekkan) dan C dipindahkan dari (dipotong dari) rangkaian tersebut, tanpa ada efek yang terlihat pada Vkeluar. Akan tetapi, untuk sebuah masukkan AC, situasinya agak berlainan. Darti semula kita mengganggap bahwa kedua-dua L dan C adalah “besar” sehingga Xl (=ωL) >>Xc (=1 / ωC). Jika ω dan C adalah cukup besar, Xc → 0 dan kapasitorbertindaksebagai sebuah rangkaian pendek yang sebenarnya untuk komponen-komponen AC, walaupun kapasitor tersebut tidak mempunyai efek pada komponen DC. Anggaplah : Vmasuk = Vmasuk , m sin ωt (2.8) Untuk arus maka kita dapat menaruh i= im sin (ωt + φ) (2.9) dengan R = 0 dan εm digantikan oleh Vmasuk, m , kita memperoleh i= V_(masuk,m)/(X_L- X_c ) sin (ωt + φ) (2.10) Karena kita telah menganggap bahwa XL>>XC maka kita dapat menuliskan ini sebagai i≅ (Vmasuk,m)/(X_L- X_c ) sin (ωt + φ) (2.11) Untuk mencari sudut fasa φ maka kita beralih ke persamaan berikut : tan φ = (X_L - X_C )/R (2.12) Dengan XL>>XC dan R→0 maka kita memperoleh tan φ → +∞. (Halliday, David. 1978) Dengan multimeter kita dapat mengukur arus dan tegangan bolak – balik dengan gelombang sinus.Nilai yang ditunjuk oleh multimeter adalah harga efektif.Tetapi jika kita mengukur tegangan dan arus dengan frekuensi diatas 20 KHz atau tidak bergelombang sinus maka multimeter tidak cocok.Untuk kondisi seperti ini dapat digunakan osiloskop.Berlawanan dengan multimeterpada osiloskop bentuk gelombang dapat dengan mudah terlihat. Sebelum kita mulai mengukur dengan osiloskop kita harus mengetahui tombol – tombol pada alat itu. No Nama Tombol Fungsi 1 Power on / off untuk menghidupkan osiloskop. apabila saklar pada posisi on maka lampu pilot akan menyala. Setelah sepuluh detik terlihat garis horizontal atau titik pada CRT. 2 Illum untuk mengukur iluminasi /pencahayaan skala pada layar CRT 3 Intensity Untuk mengatur terangnya bentuk gelombang pada CRT, jika tombol ini dipitar ke arah jarum jam maka bentuk gelombang semakin terang. 4 Fokus apabila tombol ini diputar maka tebal garis horizontal atau ukuran bintik berubah, dengan tombol ini dibuat garis horizontal sesempit mungkin atau bintik sekecil mungkin. 5 Kalibrator merupakan terminal keluaran gelombang persegi yang terkalibrasi dengan frekuensi sekitar 100 Hz. 6 CH1 /CH2 merupakan terminal masukan untuk sinyal yang diamati. Beberapa sinkrotos memiliki prop pengetes sebagai terminal masukan tambahan. Apabila prop ini digunakan maka tegangan sinyal yang keluar pada sinkroskop menurun 1/10 kali 7 Posisi Vertikal Garis horizontal atau bintik pada CRT dapat digerakan pada vertikal dengan tombol ini. 8 Pull CH2 Inv jika tombol ini ditarik polaritas CH2 akan berubah 9 Volt/cm Saklar pengukur sensitivitas vertikal adalah peredam yang terletak pada masukan penguat vertikal. Apabila tombol variabel dipuyar ke kana sampai maksimum maka skala pada layar menunjukan besarnya tegangan dalam Volt/cm. 10 Variabel Untuk mengatur halus sensitivitas vertikal, tombol ini dapat menyetel secara halus sensitivitas penguat vertikal. Dengan tombol ini didapatkan ukuran bentuk gelombang yang sesuai untuk diamati 11 Pull × 10 jika tombol variabel ditarik maka sensitivitas vertikal akan naik 10 kali 12 AC GND DC Untuk memilih sinyal masukan. Sakler ini memilih agar komponen DC dihentikan (AC) atau diteruskan (DC). Posisi GND untuk mengatur garis boll pada CRT. Mengukur tegangan DC yaitu : Tegangan DC masuk pada terminal CH1 (CH2).Sakelar pemilih AC GND DC ke posisi GND. Sekarang garis horizontal menunjuk 0 V. Tarik garis itu ke tengah layar atau ke posisi yang mudah untuk mengukur.Setelah itu, sakelar pemilih kembali ke posisi DC.Sakelar time IV ke daerah ms/cm. turunkan saklar V/cm sampai jarak membelok kita dapat membaca harga tegangan DC. Gambar 2.1 rangkaian untuk mengukur tegangan DC Tegangan DC = Jarak membelok dalam cm × posisi sakelar V/cm.Tegangan AC masuk pada terminal CH1.Saklar pemilih AC GND DC posisi.Putar saklar time sampai minimum 1 periode yang digambarkan ada layar.turunkan saklar V/cm dan jarak membelok kita dapat membaca harga tegangan Vpp dan Vmax Gambar 2.2 gelombang yang dihasilkan Tegangan AC Vpp / Vmax = Jarak membelok dalam cm × posisi saklar V/cm Mengukur Frekuensi menyelesaikan osiloskop seperti mengukur tegangan AC. Dengan panjang periode pada layar dan posisi saklar time kita dapat menghitung waktu untuk 1 periode. Dengan hasil itu kita dapat menghitung frekuensi.Waktu 1 periode = panjang 1 periode cm × posisi saklar time ms/cm Mengukur Arus DC/AC Dengan osiloskop kita dapat mengukur arus secara langsung.Untuk maksud itu kita dapat memasang satu tahanan dengan nilai yang kecil (misalnya 1 ohm).Dengan satu tegangan pada tahanan dan dengan hokum ohm kita dapat secara langsung untuk menghitung arusnya. Gambar 2.3 mengukur arus dengan hambatan (Daryanto,2000) Pada umumnya instrument seperti AVO dan DMMs sesuai untuk mencatat arus searah yang tetap atas tegangan 2 arah yang sinusoidal. Banyak bentuk gelombang berlainan yang ditemukan dalam sirkuit elektronik seperti output rectifier, deret pulsa, gelombang siku-siku dan segitiga, serta bentuk gelombang thyristor. Penunjukan yang diperoleh dengan memakai instrument konvensional kurang peka. Untuk itulah dicari metode pengukuran yang lain. CRO (cathode ray oscilloscope) ternyata menutupi kekurangan tadi dengan memperlihatkan gambar variabel pada layar. Seberkas sinar elektron, yang dihasilkan dari katoda tabung, diarahkan ke layar fosfor yang akan berpencar kalau terkena sinar elektron, sehingga tempat itu terlihat. Berkas sinar dan tempat yang terkena sinar dibelokkan secara horizontal dengan kecepatan yang konstan oleh sebuah tegangan yang dihasilkan dalam sirkuit yang memakai dasar waktu tadi, dan secara vertical oleh tegangan sinyal dating. Impedansi yang dihasilkan oleh instrument itu dapat dikatakan konstan; biasanya 1 MΩ. Kontrol dalam jumlah banyak yang tampak di bagian depan osiloskop hanya dimaksudkan untuk memenuhi keperluan diatas. Jangan bingung karena deret kontrol yang ada; pakailah satu persatu. Kontrol itu dapat dipecah menjadi 3 kelompok: kontrol cahaya, kontrol penyimpangan X, dan kontrol penyimpangan Y. Fungsi berbagai kontrol dapat diuraikan seperti berikut : 1. Layar. Biasanya dibagi kedalam kotak-kotak bujur sangkar bersisi 1 cm dengan sumbu utama yang terbagi dalam skala ukuran 2 mm. 2. Penerangan skala. Kontrol tahanan variabel sebuah lampu yang menerangi skala ukuran pada layar. 3. Saklar penghidup daya. Sudah jelas, tapi coba periksa indikatornya. Tidak akan terarah kalau indikator ini tidak menyala. Pengatur cahaya. Mengontrol intensitas cahaya. Bagian ini dapat membuat cahaya tetap ada pada layar dalam keadaan normal. Tetapi jangan terlalu lama mempertahankan gambar pada layar, sebab dapat mengakibatkan terbakarnya fosfor pada permukaan layar. 4. Fokus. Mengatur letak atau jalur kurva sehingga tampak lebih jelas. 5. Astigmator. Kalau kontrol ini ada, ia dapat membantu mengubah bentuk ellips ke bentuk lingkaran. 6. Pemindah Y. Menggerakkan seluruh kurva dalam arah vertikal. 7. Pengatur Y. Memperkuat atau memperlemah sinyal yang dating untuk memperoleh ukuran vertikal display yang sesuai. Biasanya berbentuk saklar pengatur ukuran untuk berbagai posisi dalam satuan volt persentimeter. Penggunaan generator sinyal (atau fungsi) sangat luas dalam pekerjaan elektronik untuk memberikan bentuk gelombang yang telah diketahui, amplitude dan frekuensi ke dalam suatu sirkuit sehingga dapat ditelusuri untuk menguji hasil kerja sirkuit tersebut. Hampir semua generator fungsi mampu memproduksi bentuk gelombang sinusoidal, siku-siku, segitiga, dan gigi gergaji pada frekuensi yang dapat berubah-ubah secara kontinyu dari sekian hertz sampai beberapa megahertz. Tambahan yang lain mungkin mencakup fasilitas penyapu layar, yang amat berguna untuk menguji dan memperagakan respons frekuensi. Para pemakai alat ini dianjurkan mengecek pantangan-pantangan khusus dalam pengoperasian yang ada dalam buku petunjuk, seperti besar tahanan muatan minimum(biasanya 50 ohm, sehingga tidak akan membebani generator secara berlebih-lebihan). Instrumen ini memperoleh daya dan dihidupkan secara terpisah, karena itu, dapat digunakan sendiri-sendiri. (Barry G, W. 2003) Osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode. Sorotan elektron membekas pada layar. Suatu rangkaian khusus dalam osiloskop menyebabkan sorotan bergerak berulang-ulang dari kiri ke kanan. Pengulangan ini menyebabkan bentuk sinyal kontinyu sehingga dapat dipelajari. Fungsi ossiloskop yaitu : Untuk menyelidiki gejala yang bersifat periodik. Untuk melihat bentuk gelombang kotak dari tegangan Untuk menganalisis gelombang dan fenomena lain dalam rangkaian elektronika Dapat melihat amplitudo tegangan, periode, frekuensi dari sinyal yang tidak diketahui Untuk melihat harga-harga momen tegangan dalam bentuk sinus maupun bukan sinus Digunakan untuk menganalisa tingkah laku besaran yang berubah-ubah terhadap waktu, yang ditampilkan pada layar. Mengetahui beda fasa antara sinyal masukan dan sinyal keluaran. Mengukur keadaan perubahan aliran (phase) dari sinyal input. Mengukur Amlitudo Modulasi yang dihasilkan oleh pemancar radio dan generator pembangkit sinyal. Mengukur tegangan AC/DC dan menghitung frekuensi. Prinsip kerja ossiloskop yaitu : Komponen utama osiloskop adalah tabung sinar katoda ( CRT ). Prinsip kerja tabung sinar katoda adalah sebagai berikut: Elektron dipancarkan dari katoda akan menumbuk bidang gambar yang dilapisi oleh zat yang bersifat flourecent. Bidang gambar ini berfungsi sebagai anoda. Arah gerak elektron ini dapat dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnetik. Umumnya osiloskop sinar katoda mengandung medan gaya listrik untuk mempengaruhi gerak elektron kearah anoda. Medan listrik dihasilkan oleh lempeng kapasitor yang dipasang secara vertikal, maka akan terbentuk garis lurus vertikal dinding gambar. Selanjutnya jika pada lempeng horizontal dipasang tegangan periodik, maka elektron yang pada mulanya bergerak secara vertikal, kini juga bergerak secara horizontal dengan laju tetap.Sehingga pada gambar terbentuk grafik sinusoidal. Sebuah benda bergetar sekaligus secara harmonik, getaran harmonik (super posisi) yang berfrekuensi dan mempunyai arah getar sama akan menghasilkan satu getaran harmonik baru berfrekuensi sama dengan amplitudo dan fase tergantung pada amplitudo dan frekuensi setiap bagian getaran harmonik tersebut. Hal itu berdasarkan metode penambahan trigonometri atau lebih sederhananya lagi dengan menggunakan bilangan kompleks. Bila dua getaran harmonik super posisi yang berbeda, frekuensi terjadi getaran yang tidak lagi periodik. Basis waktu secara periodik menggerakkan bintik cahaya dari kiri kekananmelalui permukaan layar. Tegangan yang akan diperiksa dimasukkan ke Y atau masukan vertikal osiloskop, menggerakkan bintik keatas dan kebawah sesuai dengan nilai tegangan yang dimasukkan. Selanjutnya bintik tersebut menghasilkan jejak berkas gambar pada layar yang menunjukkan variasi tegangan masukan sebagai fungsi dari waktu. Bila tegangan masukan berkurang dengan laju yang cukup pesat gambar akan kelihatan sebagai sebuah pola yang diam pada layar. Beberapa kesalahan pada ossiloskop yaitu : 1. Dapat tarjadi kebakaran pada lapisan fosfor layar jika membiarkan ada titik terang pada layar walaupun sesaat 2. Lupa memastikan alat yang diukur dan oscilloscope ditanahkan (digroundkan). Disamping untuk keamanan hal ini juga untuk mengurangi noise dari frekuensiradio atau jala-jala. 3. Lupa memastikan probe dalam keadaan baik 4. Dapat merusak oscilloscope jika pada saat menyalakan, power saklar masih dalam keadaan on 5. Dapat terjadi sengatan listrik jika pada saat memperbaiki atau membersihkan Oscilloscope masih terhubung dengan jaringan listrik 220V Langkah-langkah penggunaan dari ossiloskop yaitu : Tombol ON-OFF pada posisi OFF Posisikan semua tombol yang memiliki tiga posisi pada posisi tengah. Putar tombol INTENSITY pada posisi tengah. Dorong tombol PULL 5X MAG ke dalam untuk memperoleh posisi normal. Dorong tombol TRIGGERING LEVEL pada posisi AUTO Sambungkan kabel saluran listrik bolak balik ke stop-kontak ACV Putar tombol ON-OFF pada posisi ON. Kira-kira 20 detik kemudian satu jalur garis akan tergambar pada layar CRT. Jika garis ini belum terlihat, putar tombol INTENSITY searah jarum jam. Atur tombol FOCUS dan INTENSITY untuk memperjelas jalur garis Atur ulang posisi vertikal dan horisontal sesuai dengan kebutuhan. Sambungkan probe ke input saluran-A/ channel -A (CH-A) atau ke inputsaluran B/ channel -B (CH-B) sesuai kebutuhan. Sambungkan probes ke terminal CAL untuk memperoleh kalibrasi 0,5Vp-p. Putar pelemah vertikal (vertical attenuator), saklar VOLTS/DIV pada posisi 10 mV, dan putar tombol VARIABLE searah jarum jam. Putar TRIGGERING SOURCE ke CH-A, gelombang persegi empat (square-wave) akan terlihat di layar. Jika tampilan gelombang persegi empat kurang sempurna, atur trimmer yang ada pada probe sehingga bentuk gelombang terlihat nyata. Pindahkan probe dari terminal CAL 0,5Vp-p. Oscilloscope sudah dapat digunakan. Keselamatan kerja ossiloskop yaitu : Sebelum di pasangkan ke sumber arus oscilloscope lalukan pengaturan baseline trace Groundkan oscilloscope ke tanah agar tidak terjadi kecelakaan tersengat listrik yang tidak diinginkan pada saat melakukan kerja Tempatkan oscilloscope di tempat yang datar agar tidak jatuh Matikan arus listrik pada saat membersihkan oscilloscope agar tidak tersengat arus listrik http://planetcopas.blogspot.com/2012/08/prinsip-kerja-osciloscope.html Potensial listrik, seperti yang kita tahu bady ditempatkan dalam medan gravitasi terasa kekuatan. Jika dibiarkan jatuh, tubuh akan mendapatkan energi kinetik karena kehilangan energi petential. Sebuah partikel memiliki energi potensial karena posisinya di medan gravitasi, dan energi total, kinetik ditambah potensial, yang dikonversi. Sebuah badan bermuatan listrik ditempatkan dalam medan listrik juga memiliki energi potensial berdasarkan posisinya di bidang tersebut. Ambil contoh kasus dua plat paralel malah dibebankan. Sebuah partikel bermuatan positif dirilis di dekat plat positif akan, karena gaya yang diberikan di atasnya, akan dipercepat ke kanan menuju plat negatif. Ketika bergerak dengan kecepatan yang tepat, dan karenanya energi kinetik, meningkat. Kekekalan energi memberitahu kita bahwa dengan meningkatnya energi kinetik, energi potensial berkurang. Sebuah partikel bermuatan positif sehingga memiliki lebih banyak energi potensial bila di dekat plat positif dibandingkan ketika datang dekat pelat negatif. Hal ini sesuai dengan gagasan bahwa energi potensial adalah kemampuan (atau potensial) untuk memperoleh energi kinetik, atau untuk melakukan pekerjaan. Sebuah konsep yang lebih berguna daripada energi potensial listrik itu sendiri adalah potensial listrik, sehingga V = potensial listrik = (energi potensial listrik) / (muatan listrik) Unit pengukuran potensial listrik adalah joule / Colomb Hal ini disebut volt (disingkat V) untuk menghormati ilmuwan Italia yang menemukan baterai, Alessandro Volta (1.748-1.827): 1 volt = 1 joule / coulomb. Potensial listrik adalah ukuran berapa banyak energi muatan listrik dapat memperoleh dalam situasi tertentu. Hal ini dapat dibandingkan dengan ketinggian tebing, semakin besar perbedaan ketinggian antara atas dan bawah tebing, semakin banyak energi kinetik batu jatuh akan memiliki saat mencapai bagian bawah. Simiarly, semakin besar perbedaan potentiel listrik dalam situasi tertentu, semakin banyak energi kinetik benda dibebankan dapat memperoleh ketika realesd, dan lebih banyak pekerjaan yang bisa dilakukan. Potensial listrik kadang-kadang disebut sebagai.Sebuah baterai dua kali tegangan mampu memberikan dua kali tegangan. (Giancoli, Douglas. C. 1974) mampu memberikan energi dua kali lebih banyak elektron yang mengalir di kawat terhubung ke terminal.Karena potensi listrik devined sebagai energi potensial listrik per satuan muatan denda berapa banyak energi potensial sejumlah muatan Anda hanya kalikan potensial listrik oleh muatan (dalam simbol, PE = q × v). jika dua kali bergerak muatan banyak antara terminal mengatakan, baterai 12 volt, bekerja dua kali lebih banyak yang dapat dilakukan. PERALATAN DAN BAHAN Alat yang digunakan Osiloskop Fungsi Untuk mengamati bentuk gelombang yang tepat dari sinyal listrik. Function generator Fungsi Untuk memberikan bentuk gelombang yang telah diketahui. Kabel Penghubung Fungsi untuk menghubungkan rangkaian seperti generator fungsi dengan osiloskop. Multimeter Fungsi untuk mengukur arus dan tegangan bolak balik Baterai Fungsi sebagai sumber tagangan AC Bahan _ DAFTAR PUSTAKA Chattopadhyay, D. 1989. DASAR ELEKTRONIKA. Universitas Indonesia : Jakarta Hal : 343- 348 Daryatmo. 2000.PENGETAHUAN TEKNIK ELEKTRONIKA. Bumi Aksara. Hal : 95-100 Sharder, Robert. 1991.KOMUNIKASI ELEKTRONIKA. Edisi kelima. Erlangga: Jakarta. Hal : 67-70 Woolard, B. 2003.ELEKTRONIKA PRAKTIS. Pradnya Paramitha : Jakarta. Hal : 9-15 http://planetcopas.blogspot.com/2012/08/prinsip-kerja-osciloscope.html Diakses : 3 Desember 2012 Jam : 19.00 wib Medan, 6 Desember 2012 Asisten, Praktikan, (Yosephin Rumania Sinabutar) (Rinto Pangaribuan)

VISKOSITAS

PERCOBAAN III VISKOSIMETER TUJUAN 1.Untuk mengetahui kekentalan suatu cairan sampel 2.Untuk melihat pengaruh suhu terhadap kekentalan suatu cairan 3.Untuk mengetahui cara kerja viskosimeter dalam menentukan viskositas cairan. LANDASAN TEORI Viskositas dari semua minyak,yang bersifat mineral maupun sintetik, akan berubah sejalan dengan temperature. Tahapan ketergantungan viskositas pada temperature dinamik dan viskositas kinematik akan menjadi jelas oleh laju-temperatur viskositas dan dapat dilihat pada kertas logaritma (kurva 3.4.11). Dalam apa yang disebut diagram-diagram VT, sumbu-sumbu temperature (absis) dibagi secara logaritma-tunggal dan sumbu-sumbu viskositas (ordinat ) dibagi secara logaritma-ganda. Dengan demikian ketergantungan viskositas pada temperature hamper merupakan sebuah garis lurus. Setiap jenis minyak memiliki VT-nya sendiri. Berbagi jenis minyak menampakan perbedaan dalam diagram VT tentang letak ketinggian dan kemiringan dari kurva VT masing-masing. Semakin datar jalannya kurva, semakin kecil ketergantungan viskositas pada temperatur dan semakin tinggi indeks viskositas. Hubungan antara viskositas dan temperature dapat pula diuraikan dengan ketinggian kutup viskositas (VPh) dan koefisien – arah m dari garis lurus viskositas. Semakin tinggi letak VPh minyak, semakin tidak menguntungkan prilaku VT – nya. Disuatu pihak tidak terdapat hubungan VPh dan m, dan VI di lain pihak. Dengan demikian tidak mungkin kita dapat menghitung dengan cukup tepat nilai yang lain. Untuk melukiskan perilaku dari suatu minyak, dewasa ini kita semakin banyak menggunakan nilai m (koefisien arah) ini. Nilai ini merupakan sebuah ukuran untuk kemiringan dari garis viskositas yang dalam diagram menunjukan hubungan antara log T dan log v. semakin kecil nilai m suatu minyak, semakin datar garis lurus akan melaju dan akan semakin baik prilaku VT – nya. Untuk perkiraan – perkiraan teknis, persamaan berikut untuk viskositas dinamik pada sebuah temperatur tertentu adalah mencukupi ; Ƞt = Ƞ20 (20/t)k ……………………(2.1) Dalam hal ini Ƞ20 adalah viskositas dinamil pada 200 C, k adalah eksponen derajat untuk temperatur – temperatur minyak dari 10 hingga 700 dan t temperature ukur dalam 0C. Nilai k untuk minyak – minyak hidraulik : Minyak mesin k = 2,08 hingga 2,55, Minyak turbin k = 1,88 hingga 1,95, Minyak – poros k = 1,63 hingga 1,82. Hubungan tekanan p yang meningkat terhadap minyak, viskositas minyak pun akan naik pula, di mana pada tekanan di atas 100 bar kita hendaknya jangan mengabaikan hal ini. Bahwa kenaikan tekanan ini bisa sangat besar. Di sini perubahan viskositas minyak dinamik (0,42 cm2 /s pada 500 ) diberkan pada tekanan – tekanan dari p = 0 hingga 1000 bar ( pada 500 C dan 1000 ). Ketergantungan pada tekanan p dapat kira-kira dihitung dari: Ƞ = Ƞ0 . eb.p [Pa . s]...................………(2.2) Disini Ƞ0 adalah viskositas permulaan pada tekanan atmosfer (misalnya 1,013 bar); b adalah faktor – tekan viskositas (factor VP),yang bergantung pada jenis minyak, temperatur t, tekanan p. Nilai dari koefisien b akan turun dengan meningkatnya tekanan dan temperature. Ketergantungan viskositas pada tekanan dan menyebutkan nilai – nilai b yang berhubungan dengan itu pada suatu temperatur yang constant ( t = 37,80 C). karena kerapatan ϱ minyak akan bertambah dengan meningkatnya tekanan p, viskositas – dinamik Ƞ harus pula bertambah; hal ini menjadi jelas dari persamaan Ƞ = v . ϱ. Pada minyak – minyak yang viskositasnya lebih tinggi ,peningkatan ini jauh lebih besar dibanding pada minyak – minyak yang viskositasnya lebih rendah. Pada tekanan – tekanan 100 bar tidak perlu ditunjukan perhatian terhadap kenyataan ini. Tetapi pada tekanan – tekanan yang lebih tinggi lagi kenaikan viskositas memiliki nilai, yang tentu saja pada penghitungan – penghitungan cermat tidak boleh diabaikan lagi. Peningkatan kerapatan tidak akan berpengaruh terhadap viskositasnya v, minyak. Hal ini dapat dengan jelas dari persamaan berikut : v= ƞ⁄ϱ= v.ϱ⁄ϱ. …………(2.3) (Thomas.Krist, 1991) Viskositas ( kekentalan ) fluida besarnya dapat ditentukan melalui pengukuran terhadap tingkat hambatan yang ditimbulkan pada aliran fluida yang bersangkutan. Viskositas merupakan properti dari semua fluida nyata dan viskositas inilah yang membedakan fluida nyata dan fluida ideal (fluida tak bervikositas). Hambatan geser terukur sebagai gaya geser total. Satuan tegangan geser adalah gaya geser per satuan luas. Postula newton menyatakan bahwa tegangan geser dalam fluida sebanding dengan tingkat perubahan kecepatan pada suatu potongan melintang aliran. Tingkat perubahan kecepatan ini disebut gradien kecepatan yang juga merupakan tingkat perubahan waktu pada deformasi sudut. Kecepatan bervariasi pada arah z (arah vertikal) dan kurva yang menghubungkan kepala vektor kecepatan disebut profil kecepatan. Gradien kecepatan pada setiap harga z didefinisikan dengan persamaan. du/dz=lim┬(∆z→0)⁡〖∆u/∆z〗 ………………….....…(2.4) Persamaan 1.3 mencerminkan kemiringan garis singgung di suatu titik yang terdapat pada profil kecepatan. Untuk fluida dengan viskositas tinggi dan aliran fluida dalam kecepatan rendah maka fluida mengalir dalam lapisan yamg paralel dan untuk aliran ini tegangan geser ґ pada setiap harga z adalah, ґ = µ du/dz ………………….…………..(2.5) dengan µ adalah factor proporsionalitas (kesebandingan) yang dikenal dengan nama viskositas dinamik.Viskositas dinamik µ ditunjukkan sebagai perbandingan antara tegangan geser dan gradient kecepatan. Oleh karena itu dimensinya adalah gaya dikali dengan waktu per satuan luas atau massa per satuan panjangdan waktu. Dalam sistem SI tentang satuan, tegangan geser diberi satuan N/m2 dan gradien kecepatan dengan satuan (m/dt)/m. Oleh karena itu satuan dari viskositas dinamik adalah sebagai berikut : µ= (N⁄m^2 )/((m/dt)/m) = (kg dt m/〖dt〗^2)/m^2 = kg/(m dt)………..………(2.6) Viskositas kinematik (v) didefinisikan sebagai perbandingan antara viskositas dinamik dan rapat massa : v= μ/ρ …………………..………………………(2.7) Satuan dari viskositas kinematic (v) adalah luas persatuan waktu (m2 /dt). Viskositas kinematik dari satuan cairan merupakan fungsi temperatur. Bentuk hubunhan sederhana dari viskositas kinematic (v) dalam hubungannya dengan temperature (Te) adalah : v= (40 〖10〗^(-6))/(20+Te) (Te dalam 0C)…………………(2.8) Suatu fluida dengan besaran viskositas dinamik bergantung sedikit dari tekanan serta tidak bergantung dari tingkat geser disebut fluida Newtonian. Perilaku viskositas untuk fluida tersebut digambarkan dengan persamaan (1.4) grafik yang menghubungkan antara tegangan geser dan tingkat gesr (gradien kecepatan) adalah garis lurus yang melalui titik asa. Fluida dengan perilaku viskositas tidak sesuai dengan persamaan (1.4) disebut fluida non – Newtonian dibagi dalam tiga kelompok yaitu : Fluida dengan tegangan geser yang hanya bergantung dari tingkat geser saja sehinnga hubungan hubungan antar keduanya tidak linear. Kondisi ini tidak bergantung pada waktu. Fluida dengan tegangan geser yang bergantung tidak hanya tingkat geser, namun juga terhadap waktu setelah fluida mengalami gesekan atau bergantung juga dari keadaan fluida sebelumnya. Fluida viskositas kenyal yang memperlihatkan dua sifat yaitu sebagai benda pada kenyal dan fluida berviskositas (Lalu.Makrup, 2001) Sifat – sifat kerapatan dan berat jenis adalah ukuran dari “beratnya” sebuah fluida. Namun jelas sifat – sifat ini saja tidak cukup untuk mengkarakteristikan khas bagaimana fluida berprilaku karena dua fluida (misalnya air dan minyak yang memiliki kerapatan hampir sama memiliki perilaku yang berbedauntuk menentukan sifat tambahan ini. Tinjaulah suatu eksperimen hipotetik dimana sebuah bahan diletakakan di antara dua pelat sejajar yang sangat leba. Jika sebuah benda padat, seperti baja, yang ditempatkan diantara kedua pelat dan dibebani dengan gaya P seperti yang ditunjukan, pelat atas akan berpindah sejauh jarak kecil, δβ menuju kedudukan baru AB’. Kita perhatikan bahwa untuk melawan gaya yang bekerja,P, sebuah tegangan geser, τ, akan timbul pada pertemuan permukaan (antarmuka) antara pelat – bahan, dan untuk terjadinya kesetimbangan P= τA dimana A adlah luas efektif pelat atas. Telah diketahui secara luas bahwa untuk benda – benda padat yang elastis seperti baja, perpindahan sudut kecil, δβ (disebut regangan geser) sebanding dengan tegangan geser, τ, yang timbul pada bahan. Apa yang akan terjadi jika bahan padat tadi diganti dengan fluida seperti air? kita akan melihat perbedaan besar. Ketika gaya P diberikan pada pelat atas, pelat tewrsebut akan bergerak secara kontiniu dengan kecepatan U (setelah gerakan transien hilang) perilaku ini konsisten dengan definisi sebuah fluida yaitu apabila diberikan tegangan geser pada sebuah fluida, maka fluida tersebut akan berdeformasi secara kontiniu. Pemeriksaan lebih dalam terhadap gerakan antara kedua pelat akan menunjukan bahwa fluida yang bersentuhan dengan pelat atas bergerak dengan kecepatan, U, dan fluida yang bersentuhan dengan pelat yang bawahtetap memiliki kecepatan nol. Fluida diantara kedua pelat bergerak dengan kecepatan u=u(y) yang akan berubah secara linear. u=U y⁄b. Seperti di ilustrasikan .jadi sebuah gradient kecepatan, du/dy, terbentuk dalam fluida antara pelat – pelat tersebut. Dalam kasus khusus ini, gradient kecepatan adalah konstan karena du⁄(dy= U⁄b), tetapi di dalam situasi aliran yang lebih rumit, persoalannya tidak selalu demikian. Pengamata ekperimental bahawa fluida melekar pada kondisi tanpa slip (no – slip condition). Seluruh fluida, baik cairan maupun gas memenuhi kondisi ini. Dalam pertambahan waktu yang kecil, δt, garis vertkal semu AB pada fluida akan berotasi sebesar sudut, δβ, sehingga tan⁡〖δβ ≈ δβ= δa/b〗 ……………………(2.9) Karena δa= U δt, maka δβ= (U δt)/b ……………………………(2.10) Kita perhatikan dalam hal ini, δβ adalah fungsi dari bukan hanya P tetapi juga waktu. Jadi, tidaklah beralasan untuk mencoba menghubungkan regangan geser, τ dengan δβ seperti yang dilakukan benda padat. Namun akan lebih mempertimbangkan laju perubahan δβ dan mendefinisikan laju regangan geser 𝛾, sebagai, γ= lim┬(δt→0)⁡〖δβ/δt〗………………………(2.11) yang dalam hal ini sama dengan, τ= U/b=du/dy……………………………(2.12) Kelanjutan dari eksperimen ini akan menunjukan bahwa jika tegangan geser, meningkat dengan meningkatkan P (ingat bahwa τ=P⁄A),maka laju regangan geser akan meningkat brtbanding langsung – artinya τ ∞ γ……………………………………(2.13) atau τ∞ du/dy ……………………………………(2.14) Hasil ini menunjukan bahwa untuk fluida fluida biasa seperti air, minyak, bensin, dan udara, tegangan dan laju geser (gradient kecepatan) dapat dikaitkan dengan suatu hubungan dalam bentuk τ=μ du/dy…………………………………(2.15) Dimana konstan kesebandingannya disimbolkan dengan huruf yunani µ dan disebut dengan viskositas mutlak, viskositas dinamik,atau viskositas dari fluida tersebut. Berhubungan dengan persamaan 1.9, grafik antara τ terhadap du/dy harus linear dengan kemiringan sama dengan viskositas tersebut seperti yang diilustrasikan pada gambar 1.4. nilai viskositas yang sebenarnya tergantung dari fluida tertentu,dan untuk setiap fluida tertentu pula viskositasnya sangat tergantung pada temperature seperti yang di ilustrasikan pada gambar 1.4 dengan dua kurva untuk air. Fluida – fluida yang tegangan gesernya berhububgan linier terhadap laju regangan geser. (Bruce Munson, 2004) Viskositas didefinisikan dengan mudah meninjau sebuah eksperimen sederhana. gambar 14.1 memperlihatkan dua pelat rata yang dipisahkan oleh sebuah lapisan flida yang tipis. Jika pelat sebelah bawah dipegang tetap, maka sebuah gaya diperlukan untuk menggerakkan pelat sebelah atas pada laju konstan. Gaya ini diperlukan untuk mengatasi gaya kental yang ditimbulkan oleh cairan itu dan gaya ini lebih besar untuk fluida yang sangat kental, seperti sirop gula, daripada untuk suatu fluida yang kurang kental, seperti air. Gaya F yang diamati ternyata sebanding dengan luas pelat A dan dengan kecepatan pelat atas ∆v dan berbanding terbalik dengan pemisahan pelat ∆y : F=Ƞ A (∆v )/∆y ……………………………(2.16) Nilai banding ∆v⁄∆y adalah gradient kecepatan, dab konstanta kesebandingan Ƞ (huruf yunani eta) adalah viskositas. Semakin besar viskositas maka semakin besar gaya yang diperlukan untuk menggerakan pelat itu pada laju konstan. Dari persamaan ini, dimensi, yang dinyatakan oleh kurung ( ), dari viskositas itu adalah (Ƞ)=[(F⁄A)/(∆v⁄∆y)]=[ML^(-1) T^(-1)] ………………………………(2.17) Tabel 14.1 mendaftarkan beebrapa viskositas khas. Biasanya, jika temperatur berkurang, maka cairan menjadi lebih kental, seperti yang mudah diamati di dalam oli mesin,madu,dan fluida kental lainnya. Bertentangan dengan itu,gas biasanya menjadi kurang kental jika temperaturnya rendah. Karena gaya kental biasanya adalah lebih kecil, maka fluida sering digunakan sebagai pelumas untuk mengurangi gesekan. (Joseph W. Kane, 1978) Viskositas merupakan pengukuran dari ketahanan fluida yang diubah baik dengan tekanan maupun tegangan. Pada masalah sehari-hari (dan hanya untuk fluida), viskositas adalah ketebalan atau pergesekan internal. Oleh karena itu, air yang tipis, memiliki viskositas lebih rendah, sedangkan madu yang tebal, memiliki viskositas yang lebih tinggi. Sederhananya, semakin rendah viskositas suatu fluida, semakin besar juga pergerakan dari fluida tersebut. Viskositas menjelaskan ketahanan internal fluida untuk mengalir dan mungkin dapat dipikirkan sebagai pengukuran dari pergeseran fluida. Sebagai contoh, viskositas yang tinggi dari magma akan menciptakan statovolcano yang tinggi dan curam, karena tidak dapat mengalir terlalu jauh sebelum mendingin, sedangkan viskositas yang lebih rendah dari lava akan menciptakan volcano yang rendah dan lebar. Seluruh fluida (kecuali superfluida) memiliki ketahanan dari tekanan dan oleh karena itu disebut kental, tetapi fluida yang tidak memiliki ketahanan tekanan dan tegangan disebut fluide ideal. Studi dari bahan yang mengalir disebut Rheologi, yang termasuk viskositas dan konsep yang berkaitan. Setiap zat cair mempunyai karakteristik yang khas, berbeda satu zat cair dengan zat cair yang lain. Oli mobil sebagai salah satu contoh zat cair dapat kita lihat lebih kental daripada minyak kelapa. Apa sebenarnya yang membedakan cairan itu kental atau tidak. Kekentalan atau viskositas dapat dibayangkan sebagai peristiwa gesekan antara satu bagian dan bagian yang lain dalam fluida. Dalam fluida yang kental kita perlu gaya untuk menggeser satu bagian fluida terhadap yang lain. Di dalam aliran kental kita dapat memandang persoalan tersebut seperti tegangan dan regangan pada benda padat. Kenyataannya setiap fluida baik gas maupun zat cair mempunyai sifat kekentalan karena partikel didalamnya saling menumbuk. Bagaimana kita menyatakan sifat kekentalan tersebut secara kuantitatif atau dengan angka, sebelum membahas hal itu kita perlu mengetahui bagaimana cara membedakan zat yang kental dan kurang kental dengan cara kuantitatif. Salah satu alat yang digunakan untuk mengukur kekentalan suatu zat cair adalah viskosimeter. Apabila zat cair tidak kental maka koefesiennya sama dengan nol sedangkan pada zat cair kental bagian yang menempel dinding mempunyai kecepatan yang sama dengan dinding. Bagian yang menempel pada dinding luar dalam keadaan diam dan yang menempel pada dinding dalam akan bergerak bersama dinding tersebut. Lapisan zat cair antara kedua dinding bergerak dengan kecepatan yang berubah secara linier sampai V. Aliran ini disebut aliran laminer. Aliran zat cair akan bersifat laminer apabila zat cairnya kental dan alirannya tidak terlalu cepat. Kita anggap gambar di atas sebagai aliran sebuah zat cair dalam pipa, sedangkan garis alirannya dianggap sejajar dengan dinding pipa. Karena adanya kekentalan zat cair yang ada dalam pipa, maka besarnya kecepatan gerak partikel yang terjadi pada penampang melintang tidak sama besar. Keadaan tersebut terjadi dikarenakan adanya gesekan antar molekul pada cairan kental tersebut, dan pada titik pusat pipa kecepatan yang terjadi maksimum. Viskositas gaya tarik menarik antarmolekul yang besar dalam cairan menghasilkan viskositas yang tinggi. Koefisien viskositas didefinisikan sebagai hambatan pada aliran cairan. Gas juga memiliki viskositas, tetapi nilainya sangatkecil. Dalam kasus tertentu viskositas gas memiliki peran penting, misalnya dalam peawat terbang. Viskositas cairan yang partikelnya besar dan berbentuk tak teratur lebih tinggo daripada yang partikelnya kecil dan bentuknya teratur. Semakin tinggi suhu cairan, semakin kecil viskositasnya. Dua poin ini dapat dijelaskan dengan teori kinetik. Tumbukan antara partikel yang berbentuk bola atau dekat dengan bentuk bola adalah tumbukan elastik atau hampir elastik. Namun, tumbukan antara partikel yang bentuknya tidak beraturan cenderung tidak elastik. Dalam tumbukan tidak elastik, sebagian energi translasi diubah menjadi energi vibrasi, dan akibatnya partikel menjadi lebih sukar bergerak dan cenderung berkoagulasi. Efek suhu mirip dengan efek suhu pada gas. Koefisien viskositas juga kadang secara singkat disebut dengan viskositas dan diungkapkan dalam N s m-2 dalam satuan SI. Bila sebuah bola berjari-jari r bergerak dalam cairan dengan viskositas η dengan kecepatan U,hambatan D terhadap bola tadi diungkapkan sebagai. D = 6πhrU ………………………………………(2.18) Persamaan Navier-Stokes memiliki bentuk persamaan diferensial yang menerangkan pergerakan dari suatu fluida. Persaman seperti ini menggambarkan hubungan laju perubahan suatu variabel terhadap variabel lain. Sebagai contoh, persamaan Navier-Stokes untuk suatu fluida ideal dengan viskositas bernilai nol akan menghasilkan hubungan yang proposional antara percepatan (laju perubahan kecepatan) dan derivatif tekanan internal. Hubungan ini (hukum Stokes) ditemukan oleh fisikawan Inggris Gabriel Stokes (1819-1903). Koefisien kekentalan suatu fluida (cairan) dapat diperoleh dengan menggunakan percobaaan bola jatuh di dalam fluida tersebut. Viskositas gaya gesek yang bekerja pada suatu benda yang bergerak relatif terhadap suatu fluida akan sebanding dengan kecepatan relatif benda terhadap fluida F = – b . v……………………………(2.19) Khusus untuk benda yang berbentuk bola dan bergerak dalam fluida yang sifat-sifatnya tetap, gaya gesek tersebut memenuhi hukum Stokes yang akan diberikan seperti berikut ini, F = -6 𝜋 ƞ r v ……………….……………(2.20) Hukum Stokes di atas berlaku bila : 1. Fluida tidak berolak (tidak terjadi turbulensi). 2. Luas penampang tabung tempat fluida cukup besar dibanding ukuran bola. Bila sebuah benda padat berbentuk bola dengan jari-jari r dimasukkan ke dalam zat cair tanpa kecepatan awal bola tersebut akan begerak ke bawah mula-mula dengan percepatan sehingga kecepatannya bertambah.Dengan bertambahnya kecepatan maka gaya gesek fluida akan membesar, sehingga suatu saat bola akan bergerak dengan kecepatan tetap. Viskositas adalah sebuah ukuran penolakan sebuahfluidterhadap perubahan bentuk di bawahtekanan shear . Biasanya diterima sebagai "kekentalan", atau penolakanterhadap penuangan. Viskositas menggambarkan penolakan dalam fluid kepada alirandan dapat dipikir sebagai sebuah cara untuk mengukur gesekanfluid. Air memilikiviskositarendah,swedangkan minyaksayur memiliki viskositas tinggi.Setiap benda yang bergerrelatif terhadap benda laiselalu mengalami gesekan(gaya gesek). Sebuah benda yang bergerak di dalam fluida juga mengalami gesekan. Halini disebabkan oleh sifat kekentalan (viskositas) fluida tersebut. Koefisien kekentalansuatu fluida (cairan) dapat diperoleh dengan menggunakan percobaaan bola jatuh didalam fluida tersebut. Aliran viskositas dalam berbagai masalah keteknikan pengaruh dari viskositas pada aliran adalah kecil, dan dengan demikian diabaikan. Cairan kemudian dinyatakan sebagai tidak kental atau sering kali ideal dan μ diambil sebasar nol. Tetapi kalau istialh aliran viskos dipakai, ini berarti bahwa viskositas tidak diabaikan. Kecepatan (velocity). Dalam aliran viskos hukum dasarnya adalah bahwa kecepatan fluida pada tepi batas harus sama dengan kecepatan ditepi batas itu, sebaliknya ada gradien kecepatan sangat kecil disebelah tepi batas dan suatu tegangan geseran tak hingga. Tegangan geser . telah diketahui benar bahwa cairan yang tidak bergerak memiliki tegangan geser, karena dalam tegangan keseluruhan mereka mempunyai tegangan geser berubah bentuk untuk mengisi tempatnya bagaimana pun juga bentuknya. Akan tetapi ketika sedang bergereak mereka mempunyai tegangan geser, karena kalau R adalah hambatan viskos yang terjadi meliputi luas A tegangan geser adalah R/A = μ dv/dy. Berdasarkan pernyataan tiu kalau sebuah elemen berubah empat segi panjang ke jajaran genjang ABCD dalam waktu dt, maka d θ /dt = dv/dy, dan R/A α dθ/dt. Dalam cairan, dengan demikian tegangan geser adalah sebanding dengan kecepatan beban geser. Dapat diingat bahwa untuk benda dapat kenyal, tegengan geser ∝ beban geser. Untuk menentukan sifat tambahan ini tinjaulah suatu eksperimen hipotek dimana sebuah bahan diletakkan diantara dua pelat sejajar yang sangat lebar. Pelat bawah dipasang tetap tetapi pelat atas dapat bergerak bebas. Jika sebuah benda padat seperti baja yang ditempatkan diantara kedua pelat dan dibebani dengan gaya P, pelat atas akan berpindah sejauh jarak kecilδa dengan mengasumsikan benda padat tersebut secara mekanik ditelatkan pada pelat pelat. Pada pengamatan eksperimental bahwa fluida melekat pada batas padat sangat penting dalam mekanika fluida dan biasanya disebut sebagai kondisi tanpa slip (noslip condition). Seluruh fluida baik cairan maupun gas, memenuhi kondisi ini. Viskometer adalah suatu cara untuk menyatakan berapa daya tahan dari aliran yang diberikan oleh suatu cairan. Kebanyakan viscometer mengukur kecepatan dari suatu cairan mengalir melalui pipa gelas (gelas kapiler), bila cairan itu mengalir cepat maka viskositas cairan itu rendah (misalnya cair) dan bila cairan itu mengalir lambat maka dikatakan viskositasnya tinggi (misalnya madu). Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas (http://www.scribd.com/doc/78624717/New-Microsoft-Office-Word-Document) V. GAMBAR PERCOBAAN VI DATA PERCOBAAN Sampel Suhu(T) t 1( detik) t 2(detik) t 3( detik) t 4( detik) Trata Minyak Bimoli Tkamar=300 1,2 1,25 1,25 1,2 1,225 350 1,2 1,1 1,25 1,2 1,188 450 1,1 1 1 1 1,05 550 0,9 1 0,9 0,9 0,925 Minyak Rem Jumbo Tkamar=300 0,2 0,5 0,4 0,8 0,475 350 0,5 0,5 0,4 0,5 0,475 450 0,3 0,7 0,5 0,5 0,5 550 0,3 0,2 0,3 0,3 0,275 NB : Semakin tinggi suhu suatu zat cair, maka semakin rendah tingkat viskositas zat tersebut. ρ_(bimoli = ) 0,85gr/cm ρ_(sampel )= 0,8gr/cm h= 10,5 cm ρ_(bola = 7,9 gr/cm) ρ_(rem jumbo = ) 1,05gr/cm Medan, 18 Oktober 2012 Asisten Praktikan ( Jekson Sitanggang ) (Rinto Pangaribuan) VII. ANALISA DATA 1. Menentukan viskositas dari masing- masing sampel - Sampel Bimoli K = 0,5 mPa s/gs ρb = 7,9 gr/cm3 ρc = 0,85 gr/cm3 t1 rata-rata = 1,225 s (suhu 300) η1 = t1 (ρb - ρc) k = 1,225 (7,9 – 0,85) 0,5 = 4,318 poise t2 rata-rata = 1,188 s (suhu 350) η2 = t2 (ρc – ρb) k = 1,188 (7,9 – 0,85) 0,5 = 4,187 poise t3 rata-rata = 1,05s (suhu 450) η3 = t3 (ρc – ρb) k = 1,05 (7,9 – 0,85) 0,5 = 3,701 poise t4 rata-rata = 0,925 s (suhu 550) η4 = t4 (ρc – ρb) k = 0,925 (7,9 – 0,85) 0,5 = 3,260 poise - Sampel Rem Jumbo K = 0,5 mPa s/gs ρb = 7,9 gr/cm3 ρc = 1,05 gr/cm3 t1 rata-rata = 0,475 s (suhu 300) η1 = t1 (ρc – ρb) k = 0,475 (7,9 – 1,05) 0,5 = 1,626 poise t2 rata-rata = 0,475 s (suhu 350) η2 = t2 (ρc – ρb) k = 0,475 (7,9 – 1,05) 0,5 = 1,626 poise t3 rata-rata = 0,5s (suhu 450) η3 = t3 (ρc – ρb) k = 0,5 (7,9 – 1,05) 0,5 = 1,712 poise t4 rata-rata = 0,275s (suhu 550) η4 = t4 (ρc – ρb) k = 0,275 (7,9 – 1,05) 0,5 = 0,941 poise 2. Menentukan kecepatan relatif bola pada masing-masing sampel R = 0,765 cm g = 980 cm/s2 - Sampel Bimoli υ1 = (2 R²)/(9 η₁) (ρc – ρb) g = (2 (0,765)²)/(9 (4,318)) (0,85 – 7,9) 980 = (2 (0,858))/(9 (4,318)) (0,85 – 7,9) 980 = 1,17/38,862 (7,05) 980 = 208,00 cm/s υ2 = (2 R²)/(9 η₂) (ρc – ρb) g = (2 (0,765)²)/(9 (4,187)) (0,85 – 7,9) 980 = (2 (0,585))/(9 (4,187)) (0,85 – 7,9) 980 = 1,17/37,683 (7,05) 980 = 214,52 cm/s υ3 = (2 R²)/(9 η₃) (ρc – ρb) g = (2 (0,765)²)/(9 (3,701)) (0,85 – 7,9) 980 = (2 (0,585))/(9 (3,701)) (0,85 – 7,9) 980 = 1,17/33,309 (7,05) 980 = 242,68 cm/s υ4 = (2 R²)/(9 η₄) (ρc – ρb) g = (2 (0,765)²)/(9 (3,260)) (0,85 – 7,9) 980 = (2 (0,585))/(9 (3,260)) (0,85 – 7,9) 980 = 1,17/29,34 (7,05) 980 = 275,51 cm/s - Sampel Rem Jumbo υ1 = (2 R²)/(9 η₁) (ρc – ρb) g = (2 (0,765)²)/(9 (1,626)) (1,05 – 7,9) 980 = (2 (0,858))/(9 (1,626)) (1,05 – 7,9) 980 = 1,17/14,634 (6,85) 980 = 534,88 cm/s υ2 = (2 R²)/(9 η₂) (ρc – ρb) g = (2 (0,765)²)/(9 (1,626)) (1,05 – 7,9) 980 = (2 (0,585))/(9 (1,626)) (1,05 – 7,9) 980 = 1,17/14,364 (6,85) 980 = 534,88 cm/s υ3 = (2 R²)/(9 η₃) (ρc – ρb) g = (2 (0,765)²)/(9 (1,712)) (1,05 – 7,9) 980 = (2 (0,585))/(9 (1,712)) (1,05 – 7,9) 980 = 1,17/15,408 (6,85) 980 = 509,74 cm/s υ4 = (2 R²)/(9 η₄) (ρc – ρb) g = (2 (0,765)²)/(9 (0,941)) (1,05 – 7,9) 980 = (2 (0,585))/(9 (0,941)) (1,05 – 7,9) 980 = 1,17/8,469 (6,85) 980 = 927,40 cm/s 3. Menghitung gaya gesek untuk sampel - Sampel Bimoli Fυ1 = -6𝜋Rυ1η1 = -6 x 3,14 x 0,765 x 208,00 x 4,318 = -12944,59 dyne Fυ2 = -6𝜋Rυ2η2 = -6 x 3,14 x 0,765 x 214,52 x 4,187 = -12945,33 dyne Fυ3 = -6𝜋Rυ3η3 = -6 x 3,14 x 0,765 x 242,68 x 3,701 = -12944,80 dyne Fυ4 = -6𝜋Rυ4η4s = -6 x 3,14 x 0,765 x 275,51 x 3,260 = -12944,86 dyne - Sampel Rem Jumbo Fυ1 = -6𝜋Rυ1η1 = -6 x 3,14 x 0,765 x534,88 x 1,626 = -12534,85 dyne Fυ2 = -6𝜋Rυ2η2 = -6 x 3,14 x 0,765 x534,88 x 1,626 = -12534,85 dyne Fυ3 = -6𝜋Rυ3η3 = -6 x 3,14 x 0,765 x 509,74 x 1,712 = -1257,51 dyne Fυ4 = -6𝜋Rυ4η4 = -6 x 3,14 x 0,765 x 927,40 x 0,941 = -12577,64 dyne III. PERALATAN DAN FUNGSI A. Alat 1. Viskosimeter : berfungsi untuk menentukan kekentalan cairan 2. Neraca : berfungsi untuk mengukur berat bola besi dan takaran 3. Stopwatch : berfungsi untuk mengukur waktu 4. Thermometer : berfungsi untuk mengukur suhu cairan 5. Beaker Gelas : berfungsi untuk mengukur volume ciran 6. Bola besi : berfungsi untuk indikator kekentalan caairan 7. Tangki pemanas : berfungsi untuk memanaskan cairan B. Bahan 1. Bimoli 2. Oli Meditran 3. Oli Mesran Super 4. Rinso 5. Es Batu IV. PROSEDUR OERCOBAAN Siapkan peralatan dan bahan yang akan digunakan Dibersihkan peralatan Diukur beaker gelas dan sampel yang akan digunakan pada neraca Dirangkai semua peralatan dengan benar dan baik Diisi sampel ( bimoli,meditran ) kedalam tabung viskositas Diisi air pada tangki pemanas sampai batas yang ditentukan Dihidupkan tombol pengatur Temperatur Diukur suhu sampai suhu ( 30,35,45,dan 55) Dimasukkan bola pada pipa kapiler yang telah diisi sampel Diukur waktu yang dibutuhkan untuk bola mencapi kebawah Dicatat hasilnya Diulangi sampai 4 kali percobaan Nama : Rinto Pangaribuan Nim :110801050 RESPONSI Sebutkan yang mempengaruhi viskositas Sebutkan prosedur percobaan Yang dibuktikan dari percobaan ini adalah Jawab Yang mempungaruhi viskositas adalah tekanan suhu : semakin besar suhu maka kekentalan maka kekentalanya semakin kecil jenis cairan Besar dan bentuk molekul Koloid Prosedur percobaan adalah Disediakan alat dan bahan dibersihkan peralatan dirangkai peralatan dengan baik diisi aira pada tangki pemanas atau tabung viskosimeter sampai batas tertentu diisi air pada pipa kapilet pada tabung viskosimeter yang telah diisi air dimasukkan bola pada tabung viskosimeter dihitung waktu diulangi percobaan dengan bahan yang lain dicatat data Yang dibuktikan dari percobaan ini adalah kekentalan dari suatu cairan dan menentukan hubungan anatara tkanan suhu dengan larutan VIII. KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN Untuk menentukan kekentalan suatu cairan sampel dapat dicari dengan menggunakan rumus : η1 = t1 (ρb - ρc) k dimana untuk nilai: K = 0,5 mPa s/gs ρb = 7,9 gr/cm3 ρc = 0,85 gr/cm3 t rata – rata Viskositas dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor. Salah satunya adalah suhu. Semakin tinggi suhu suatu zat cair, maka semakin rendah tingkat viskositas zat tersebut. Perbandingan viskositas dari sampel yang digunakan, yaitu antara minyak bimoli dan rem jumbo, lebih besar viskositas dari minyak bimoli daripada rem jumbo. Ini disebabkan karena pada minyak bimoli terdapat koloid, sedangkan pada rem jumbo terdapat elektrolit. SARAN Sebaiknya praktikan teliti saat melihat jatuhnya bola dalam tabung viskosimeter. Sebaiknya praktikan teliti dalam mengamati waktu yang diguanakan sampai bola pejal benar –benar pas digaris ketiga. Sebaiknya praktikan berhati hati dalam memegang tabung viskositas yang panas saat akan mengganti sampel.. Sebaiknya praktikan lebih teliti dalam mengukur suhu air yang dipanasi. Sampel Minyak Bimoli Sampel Minyak Rem Jumbo Sampel Minyak Bimoli Sampel Minyak Rem Jumbo DAFTAR PUSTAKA Munson, B,R. 2004.”MEKANIKA FLUIDA” .edisi ke empat,jilid 1. Erlangga : Jakarta Halaman : 15 -19 Weston, F ,S. 1997. “MECHANICS WAVE MOTION AND HEAT” . Addison wesley publishing company. USA Halaman : 396-400 Kane ,W, J. 1978. “FISIKA”. Edisi ketiga. John wiley and son : New York Halaman : 624-629 Haliday .D. 1984. FISIKA. Edisi ketiga, jilid 2. Erlangga: Jakarta Halaman : 14-20 http://www.scribd.com/doc/78624717/New-Microsoft-Office-Word-Document Medan, 28 November 2012 Asisten, Praktikan, (Jekson Sitanggang) (Rinto Pangaribuan)

SIFAT SIFAT METER LISTRIK

PERCOBAAN I SIFAT-SIFAT METER LISTRIK Tujuan 1. Untuk mengetahui hukum ohm 2. Untuk mengetahui hubungan antara tegangan dan kuat arus yang mengalir dalam sebuah rangkaian 3. Untuk mengetahui perbandingan antara rangkaian pararel dan rangkaian seri. Landasan Teori Unsur rangkaian jenis pertama seperti yang telah disebutkan dalam bagian sebelum ini memerlukan tegangan antara kutub-kutubnya yang berbanding lurus dengan arus yang melaluinyas secara kuantitif tegangan diberikan oleh V = R.i (volt) ….. (2.1) dengani adalah arus dalam ampere. Konstanta pembadingnya adalah R, resistansi unsur tersebut, dan dlam SI dinyatakan dalam Ohm (Ω) dengan dimensi ML2T-1Q-2.Hubungan antara tegangan dan arus seperti dinyatakan oleh persamaan (2.1) dikenal sebagai hukum Ohm.Benda fisis yang ciri utamanya adalah resistansi disebut Resistor. Berbagai hasil percobaan membuktikan bahwa resistansi dari hampir semua penghantar berubah menurut suhu. Jika resistansi suatu penghantar pada suhu t1 adalah R1, maka untuk rentang suhu yang wajar resistansi pada suhu t2 diberikan oleh R2 = R1 [1 + α (t2 – t1)] …… (2.2) denganα adalah koefisien suhu resistor dan suhunyadiukur dalam derajat celsius.Nilai α untuk beberapa bahan diberikan oleh bahan pada daftar.Penyelidikan menunjukkan bahwa variasi linear pada resisitansi dalam rentang suhu kira-kira dari -500C hingga 2000C.Dalam rentang suhu ini dapat dipergunakan rumus yang lebih memudahkan daripada yang diberikan persamaan (2.2).Rumus ini diberikan oleh persamaan yang di buat seperti demikian untuk mempermudah pemahaman: (R2 )/R1 = (T+t2)/(T+t1) ….. (2.3) T adalah konstanta yang ditentukan dari grafik. Nilai T untuk tembaga adalah 234,5 dan untuk aluminium 228. Karena R merupakan konstanta persamaan (2.1) adalah persamaan suatu garis lurus. Dengan alasan ini resistornya disebut resistor linear.Resistor yang resistansinya tidak tetap konstan untuk berbagai arus yang berbeda dikenal dengan resistor tak linear.Resistansi dari resistor semacam itu merupakan fungsi arus yang mengalir didalamnya.Salah satu contoh sederhana dari resistor semacam itu adalah lampu pijar.Contoh karakteristik tegangan – arus untuk resistor tak linear tampak bahwa bukan merupakan sepotong garis lurus.Karena R tidak konstan, analisa rangkaian yang mengandung resistor semacam itu menjadi lebih rumit.Daya yang dipergunakan dalam rangkaian listrik dapat diperoleh dari tegangan dan arusnya. Karena menurut defenisi v = dw/dq dan i = dq/dt ; maka daya adalah p= dw/dt = dw/dq dq/dt=v.i (watt ) …… (2.4) dalam resistansi sesuai dengan persamaan (2.1) : p= v.i = (R.i)i = i2. R = v.v/R =v2/R …… (2.5) Bila arus listrik mengalir dalam suatu resistor maka ada kerja yang dilakukan dalam resistor tersebut.Elektron – elektron pembawa muatan mendapatakan tenaga dari sumber tegangan dan menyerahkan tenaga itu pada saat bertumbukan dengan molekul penghantar.Tenaga itu diubah menjadi gerak acak yang dikenal sebagai panas.Dalam suatu resistor semua tenaga yang digunakan untuk memaksa aliran arus muncul sebagai kenaikan suhu penghantar tersebut atau sebagai aliran panas yang meninggalkannya. Persamaan (2.1) memberikan tegangan antara kutub-kutub resistor sebagai fungsi arusnya.Hubungan kebalikannya memberikan arus dinyatakan dalam tegangannya. Hubungan tersebut sering mempunyai arti yang penting dalam hal-hal tertentu akibatnya hukum Ohm sering dinyatakan sebagai i = G.v (ampere) …… (2.6) dengan G = 1/R …… (2.7) Kebalikan resistansi G disebut konduktansi yang diukur dalam mho atau siemens (S) dalam SI dimensinya adalah M-1L-2TQ2. Pernyataan daya dalam konduktansi adalah P = v.i = v (G.v) = v2.G = i2/G …… (2.8) Parameter resistansi pada dasarnya merupakan suatu konstanta geometri.Sebenarnya hal itu relah ditemukan oleh Ohm dalam penyelidikannya. Dalam analogi dengan persamaan penghantaran pansa Fourier Ohm menunjukkan bahwa resistansi suatu penghantar dengan dimensi yang seragam berbanding lurus dengan panjang, berbanding terbalik dengan luas penampangnya, dan bergantung pada sifat penghantar fisis bahannya. Jadi R = ρ.l/A …… (2.9) Dengan ρ adalah resistivitas bahan yang dinyatakan dalam Ohm-meter, l panjang pengahantar dalam meter, dan A luas penampang penghantar dalam meter pangkat dua. Emas dan perak mewakili resistivitas yang terendah tetapi keduanya sangat mahal untuk dipergunakan sebagai kawat saluran transmisi dan distribusi tenaga listrik.Oleh karena itu pengahantar tersebut umumny terbuat dari tembaga dan aluminium.Karena umumnya logam memiliki resistivitas yang rendah, maka logam dinamakan konduktor. Isolator adalah bahan dengan resistivitas yang sangat tinggi biasanya dalam orde ribuan Ohm atau lebih. Contoh isolator antara lain adalah gelas, mika, dan udara dalam keadaan tertentu. Isolator digunakan untuk membatasi agar arus listrik tidak keluar dari jalur yang telah ditentukan ( yaitu, dalam konduktor).Jalur itu yang disebut rangkaian listrik dan analog dengan sistem pipa penyalur dalam fluida.Resistansi sangat dapat dibandingkan dengan gesekan pipa dalam sistem fluida atau gesekan dalam sistem mekanika. Satu induktor linear adalah induktor yang parameter induktansinya tidak tergantung pada arus sebagaimana diuraikan induktansi berhubungan erat dengan medan magnet. Induktor merupakan suatu unsur rangkaian yang dapat menyimpan tenaga dalam bentukmedan fluks. Bila fluks itu menembus udara ia akan menimbulkan suatu kesebandingan antara arus dengan fluks tersebut. Sehingga parameter induktansi tetap konstan untuk setiap nilai arus.Bila fluks dibuat agar menembus besi timbul ganguan terhadap kesebandingan hubungan antara arus dengan fluks arus yang dihasilkan.Dalam hal ini induktor dikatakan tak linear dan lukisannya bukan merupakan subuah garis lurus lagi. Karena pengaruh induktansi menentang arus perubahan arus, induktansi analog dengan massa atau kelembaman dalam sistem mekanika atau massa fluida dalam hidrolika. ( Budiono Mismai,1995) Dalam praktek rangkaian listrik yang digunakan memiliki sedikitnya empat bagian: (1) sumber gaya gerak-listrik (ggl), (2) konduktor, (3) beban, dan (4) cara-cara pengedalian. Sumber ggl lazimnya beberapa baterai atau genarator.Konduktornya berupa kawat yang memberikan resistansi rendah pada arus beban.Resistor beban mewakili sembarang alat yang menggunakan energi listrik.Alat pengendali berupa saklar atau alat pelindung seperti sekering, pemutus arus dan lain-lain. Suatu rangkaian lengkap atau rangkaian tertutup adalah jalur tak tertutup untuk arus, dari sumber ggl, mengalir melalui beban, dan kembali ke sumbernya. Suatu rangkaian disebut rangkaian terbuka jika tidak terdapat jalur tertutup bagi arus untuk dapat kembali ke sumbernya. Simbol ground atau tanah sering digunakan untuk menunjukkan bahwa sejumlah kawat dihubungkan dengan kawat sekutub dalam suatu rangkaian.Resistansi adalah berlawanan terhadap aliran arus. Sebuah resistor adalah komponen yang nilai perlawanannya terhadap arus telah diketahui. Resistansi diukur dalam Ohm.Resistor tetap didesain untuk memiliki nilai resistansi tunggal berdasarkan toleransi yang diberikan.Dua jenis utama resistor tatap adalah komposisi karbon dan belitan kawat sedangkan resistor variabel disebut potensiometer atau rheostat. Hukum ohm mendefenisikan hubungan antara arus (i) tegangan (v) dan resistansi (r).terdapat tiga cara untuk menyatakan hukum ohm ini secara matematis. 1) Arus dalam suatu rangkaian sama dengan tegangan yang diberikan pada rangakaian tersebut dibagi dengan resistansi rangakaian bersangkutan. I = V/R …… (2.10) 2) Resistansi suatu rangakaian sama dengan tegangan yang diberikan pada rangakaian tersebut dibagi dengan arus yang mengalir dalam rangakaian bersangkutan R = V/I …… (2.11) 3) Tegangan yang diberikan pada suatu rangakaian sama dengan hasil kali arus dengan resistansi rangakaian tersebut. V = I. R ….. (2.12) Dimana I = arus, A; R = resistansi, Ω; V = tegangan. Jika anda mengetahui dua dari ketiga besaran V, I dan R anda akan dapat menghitung yang ketiga.Daya listrik yang digunakan dalam sembarang bagian dalam rangakaian ini sama dengan arus yang dimaksud dikalikan dengan tegangan diantara rangkaian tersebut P = V.I ….. (2.13) Satuan daya ialah watt (W).Hukum Ohm dapat digunakan untuk menjabarkan bentuk-bentuk persamaan dengan mengunakan persamaan (2.13). P= V.I = (I.R) I = I2.R ….. (2.14) dan P= V.I = V (V/R) = V2/R ….. (2.15) Motor adalah alat berupa poros yang berputar mengkorversi daya listrik menjadi daya mekanis. Daya listrik yang dipasok untuk sebuah motor yang diukur dalam watt; daya mekanis yang dihasilkan motor diukur dalam daya kuda (dk). Satu daya kuda ekuivalen dengan 746 watt daya listrik.Energi dan kinerja dinyatakan dalam suatu satuan identik.Daya adalah laju sesuatu dalam melakukan kerja.Joule (J) merupakan satuan praktis dasar untuk kerja atau energi. Satu watt sama dengan satu joule per detik. Kilo watt – jam atau kwj merupakan satuan yang lazim digunakan untuk energi atau kerja yang besar. Besarnya kwj ini tiada lain hanyalah berupa hasil-hasil kwj = kw x jam. ( Milton Gussow,1981). Bila arus mengalir melalui kawat tembaga, arus tadi akan mendapatkan tahanan. Ilmuwan Fisika Ohm telah menemukan bahwa pada suhu konstan maka besarnya arus berrtambah sebanding terhadap tegangan yang dicapai dengan rumus U/I = konstan ….. (2.16) Perbandingan yang konstan ini menurut Ohm disebut tahanan dari penghantar dengan simbol R, jadi R = U/I ….. (2.17) Satuan tahanan dalam Ohm ; ini merupakan tahanan untuk arus sebesar satu ampere melalui tahanan dengan tegangan sebesar satu volt. Hukum Ohm juga dapat ditulis dalam bentuk U = I.R ….. (2.18) Hubungan seri tahanan, contohnya adalah penerangan pohon natal. Ciri hubungan seri adalah bahwa melalui lampu-laampunya atau alat-alat lain mengalir arus yang sama. Bila salah satu lampu dipadamkan maka seluruhnya akan padam. Rumus : Rv= R1 + R2 + R3 +… …… (2.19) (Ing. G. van der Wal, 1985) Hasil eksperimen George Simon Ohm pada tahun 1827 menunjukkan bahwa arus listrik I yang mengalir pada kawat penghantar sebanding dengan beda potensial V yang diberikan pada ujung-ujungnya.Jikabeda potensial diperbesar maka arus yang mengalir juga semakin besar. Hasil eksperimen ini dikenal dengan hukum Ohm. Sehingga : I = C V → C ….. (2.20) Konduktansi dari konduktor yang merupakan kebalikan dari Resistansi, maka C = 1/R→ I = (1/R) V ..... (2.21) Sehingga : I = V/R→ Hukum Ohm Dengan: R = hambatan listrik (ohm, Ω) V = beda potensial atau tegangan (volt, V) I = kuat arus listrik (ampere, A) Perumusan di atas untuk kasus R konstan dikenal sebagai Hukum Ohm yang berbunyi: kuat arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar listrik sebanding dengan tegangan (beda potensial) antara dua titik pada penghantar tersebut, asalkan R konstan.Hasil eksperimen menunjukkan bahwa hambatan kawat penghantar R berbanding lurus dengan panjang kawat lurus l dan berbanding terbalik dengan luas penampang kawat A. Secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut. R ∼l/A atau R = ρl/A ...... (2.22) Besaran ρ dikenal sebagai hambatan jenis atau resistivitas yang nilainya bergantung pada jenis bahan penghantar. Dalam suatu batas perubahan suhu tertentu, perubahan hambatan jenis sebanding dengan besar perubahan suhu (Δt). Karena hambatan R berbanding lurus dengan hambatan jenis ρ, maka perubahan nilai hambatan akan mengikuti hubungan; ∆R = Ro α ∆t …… (2.23) Sehingga; Rt = Ro + ∆R Rt = Ro ( 1 + α ∆t) …… (2.24) Dengan: Rt = hambatan pada suhu t0C, R0 = hambatan mula-mula, α = Koefisien suhu hambatan jenis (per 0C) Δt = perubahan suhu (0C) Koefisien suhu hambatan jenis (α) tergantung pada jenis bahan. Meskipun hambatan jenis sebagian besar logam bertambah akibat kenaikan suhu, namun bahan tertentu hambatan jenis justru akan semakin kecil akibat kenaikan suhu. Hal ini terjadi pada bahan semikonduktor yaitu, karbon, grafit, germanium, dan silikon. Menurut Hukum Ohm, arus yang melewati suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung pengahantar tersebut. Kesebandingan tersebut dapat diubah menjadi persamaan dengan memberikan konstante kesebandingan yang disebut konduktansi. I = G …………..…….(2.25) I = arus yanglewat penghantar, satuannya ampere (A) V = beda potensial ujung-ujung penghantar, satuannya volt (V) G = konduktansi penghantar, satuanya mho = (ohm)-1 = (− Kebalikan konduktansi disebut resistansi (R), satuannya ohm = (). Jadi hukum Ohm dapat dituliskan menjadi : I = G V = 1/R V = V/R …………………(2.26) Penghantar yang konduktansinya besar biasanya disebut konduktor, sedangkan jika resistansinya yang besar sering disebut resistor. Resistansi resistor dapat diukur dengan ohmmeter. Namun dapat pula diketahui melalui kode warna yang berupa cincin warna yang tertulis pada badan resistor Rangkaian terdiri dari dua macam yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel. Sifat-sifat Rangkaian Seri : Arus yang mengalir pada masing beban adalah sama. Tegangan sumber akan dibagi dengan jumlah tahanan seri jika besar tahanan sama. Jumlah penurunan tegangan dalam rangkaian seri dari masing-masing tahanan seri adalah sama dengan tegangan total sumber tegangan. Banyak beban listrik yang dihubungkan dalam rangkaian seri, tahanan total rangkaian menyebabkan naiknya penurunan arus yang mengalir dalam rangkaian. Arus yang mengalir tergantung pada jumlah besar tahanan beban dalam rangkaian. Jika salah satu beban atau bagian dari rangkaian tidak terhubung atau putus, aliran arus terhenti. Rangkaian Paralel merupakan salah satu yang memiliki lebih dari satu bagian garis edar untuk mengalirkan arus. Dalam kendaraan bermotor, sebagian besar beban listrik dihubungkan secara parallel. Masing-masing rangkaian dapat dihubung-putuskan tanpa mempengaruhi rangkaian yang lain. Di bawah ini akan dijelaskan perbedaan angkaian seri dan paralel. Sifat-sifat Rangkaian Paralel Tegangan pada masing-masing beban listrik sama dengan tegangan sumber. Masing-masing cabang dalam rangkaian parallel adalah rangkaian individu. Arus masing-masing cabang adalah tergantung besar tahanan cabang. Sebagaian besar tahanan dirangkai dalam rangkaian parallel, tahanan total rangkaian mengecil, oleh karena itu arus total lebih besar. (Tahanan total dari rangkaian parallel adalah lebih kecil dari tahanan yang terkecil dalam rangkaian tersebut.) Jika terjadi salah satu cabang tahanan parallel terputus, arus akan terputus hanya pada rangkaian tahanan tersebut. Rangkaian cabang yang lain tetap bekerja tanpa terganggu oleh rangkaian cabang yang terputus tersebut. (http://arifsubhann.blogspot.com/2011/03/hukum-ohm.html ) Sebuah ohm-meter digunakan untuk mengukur sebuah tahanan didalam rangkaian listrik atau tahanan yang merupakan komponen dalam rangakaian tersebut.Pada ohm-meter ini tersedia sejumlah tegangan dan tahanan yang nilainya telah diketahui. Komponen tahanan atau rangkaian yang sedang dalam pengukuran, dapat diukur dengan cara dibandingkan. Penggunaan ohm-meter ini tidak pernah menggunakan sumber tegangan dari rangkaian yang diukur sampai dilepaskan (diputuskan).Pada rangkain yang akan diuji atau diukur, perlu dilengkapi sumber tegangan yang tetap, walaupun pada ohm-meternya sendiri sudah dilengkapi dengan sumber tegangan.Papan skala yang digumakan dalam Ohm-meter ini jauh bebeda dengan papan skala yang digunakan pada am-meter dan volt-meter.Pada Ohm-meter papan skalanya mempunyai skala yang tidak linear.Oleh karena itu, pembagian skala ini menggambarkan kenaikan harga tahanan dari harga yang kecil sampai dengan harga yang besar atau harga tak terhingga pada akhir skala.Setiap pembagian 5 garis skala antara angka 0 dan 5 menggambarkan 1 ohm (1Ω). Pembagian 5 garis skala antara 100 dan 150 adalah saling berdekatan, tetapi tidak setiap garis skala menggambarkan 10 Ω. Untuk mendapatkan pembacaan yang lebih teliti, melalui saklar pemilih ini kita atur, sehingga jarum menunjukkan pada daerah tengah dari pelat skala.Pada umumnya, untuk mengukur sakelar pemilih batas ukur ditunjukkan dengan tanda-tanda seperti : R×1 ;R×10;R×100;R×1000;R×10000;danR×100.000 Salah satu contoh cara membaca tanda-tanda ini adalah R×1 =R×1 (Rkali 1) R×10 =R×10 (Rkali 10) Untuk memperoleh harga nyata dari pembacaan yaitu hasil pembacaan skala dikalikan dengan angka kelipatan. Setiap saat batas ukur dari ohm-meter ini dapat diubah dengan jalan kawat penguji itu harus dihubungkan secara singkat dan secara bersama-sama .ini untuk meyakinkan bahwa jarum penunjuk benar-benar turun ke angka nol (0). Jika tidak demikian, aturlah melalui knop pengator 0 Ω. Selain jenis ohm-meter di atas, ada lagi bentuk (type) ohm-meter yang lainnya yaitu ohm-meter parallel atau ohm-meter shunt. Ohm-meter jenis ini digunakan untuk pengukuran yang memerlukan ketelitian yang tinggi dalam mengukur tahanan yang nilai harganya sangat rendah (kecil).Besarnya tahanan yang di ukur kadang-kadang berkisar beberapa ratus ohm.Ohm-meter yang berjenis sambungan paralel (shunt) ini banyak digunakan dalam laboratorium, di mana ketelitian ini sangat diperlukan. Papan skala yang terdapat atau yang dipasang pada ohm-meter paralel ini adalah terbalik dengan papan skala yang dipasang pada ohm-meter seri.Pada ohm-meter shunt (paralel) garis skala untuk angka 0 terletak disebelah kiri skala dan harga maksimumnya terletak di sebelah kanan. Harga terbesar dari tahanan ini dapat diukur dengan skala ini, yaitu : 10 ohm. Sejak tipe ohm-meter shunt ini hanya mempunyai satu angka skala (skala tahanan dengan nilai rendah), maka pembacaanya dapat diperoleh secara langsung dari skala. Untuk memperoleh pengukuran yang lebih teliti terhadap sebuah harga tahanan yang rendah, maka tanda-tanda atau ciri-ciri pembagian skalanya sedikit melebar ke luar, namun meskipun begitu tetap masih berada dalam nilai tahanan rendah dari sebuah skala. Penggunaan ohm-meter Ohm-meter jenis (type) ini tidak begitu teliti, seperti halnya sebuah amper-meter dan volt-meter. Pada umumnya, ketelitian ini hanya mencapai ± 5 atau ±10% dari harga yang sebenarnya (nyata) dari hasil pembacaan nilai tahanan pada sebuah ohm-meter standar.Ohm-meter juga banyak digunakan untuk memeriksa atau menguji secara terus menerus di dalam suatu rangkaian. Garis edar dari kuat arus ini selalu tidak dapat diketahui pada saat kita melakukan suatu rangkaian /kawat dari suatu rangkaian yang baru: Kemungkinan, rangkaian ini kurang atau tidak lengkap (atau mungkin juga kuat arus mengalir pada bagian yang salah). Dalam keadaan sepeti ini, maka rangkaian tersebut harus dilakukan pengujian ulang dengan jalan mengalirkan kuat arus kedalam rangkaian tersebut. DAFTAR PUSTAKA Der, Van,Wal. 1985. “RINGKASAN ELEKTRO TEKNIK”.Erlangga, Jakarta Pusat. Halaman : 11-17 Gussow, Milton.2009.”DASAR – DASAR TEKNIK LISTRIK”. Erlangga, Jakarta. Halaman : 10-17 Mismail, Boediono. 1955. “RANGKAIAN LISTRIK”. Jilid I. ITB, Bandung. Halaman : 15 -21 Suryatmo,F. 2010.”TEKNIK PENGUKURAN LISTRIK DAN ELEKTRONIKA”. Bumi Aksara, Jakarta. Halaman : 32-38 http://arifsubhann.blogspot.com/2011/03/hukum-ohm.html Diakses : 10 Oktober 2012 Jam : 19.00 Medan, 11 Oktober 2012 Asisten, Praktikan, (Eben Ezer Situmorang) (Rinto Pangaribuan) VI. DATA PERCOBAAN Rangkaian seri R1(Ω) R2(Ω) V1 V2 I(10-3) (A) 100 100 3,66 13,82 37,6 100 330 1,78 16,6 18,2 100 1K 0,74 17,43 0,76 100 3K3 0,25 18,06 0,26 100 10K 0,33 18 0,35 100 33K 0,09 18,33 1 100 100K 0,03 18,45 0,4 100 330K 0,03 18,49 0,2 100 1M 0 18,55 0,1 Rangkaian paralel R1(Ω) R2(Ω) V1 V2 I(10-3) (A) 100 100 6,12 6,12 165,8 100 330 6,09 6,09 164,5 100 1K 6,07 6,07 164,3 100 3K3 6,05 6,05 164,2 100 10K 6,03 6,03 164,1 100 33K 6,01 6,01 163,9 100 100K 6,00 6,00 163,8 100 330K 5,69 5,69 163,3 100 1M 5,97 5,97 163,3 Medan, 8 Oktober 2012 Asisten Praktikan, (Eben Ezer Situmorang) (Rinto Pangaribuan) GAMBAR PERCOBAAN PROSEDUR PERCOBAAN 4.1 Rangkaian Seri Disiapkan peralatan dan komponen yang akan digunakan. Dipasang peralatan sesuai gambar dengan baik dan benar. Diatur R1 dengan hambatan 100 ohm dan R2 sebesar 100 ohm. Dihubungkan rangkaian dengan sumber tegangan 9 V. Diukur tegangan R1 dan R2 dengan menggunakan multimeter digital dan arus yang mengalir pada rangkaian. Dicatat hasil yang diperoleh. Diulangi percobaan yang sama dengan mengubah R2 sebesar 330 ohm. Diukur tegangan dan arus yang mengalir pada rangkaian dengan menggunakan multimeter digital. Dicatat hasil yang diperoleh. Dilakukan percobaan yang sama dengan memvariasikan nilai hambatan R2 sampai dengan 1M. Dicatat hasilnya. 4.2 Rangkaian Paralel Disiapkan peralatan yang akan digunakan. Dipasang peralatan sesuai gambar dengan baik dan benar. Diatur R1 dengan hambatan 100 ohm dan R2 sebesar 100 ohm. Dihubungkan rangkaian dengan sumber tegangan 9 V. Diukur tegangan R1 dan R2 dengan menggunakan multimeter digital dan arus yang mengalir pada rangkaian. Dicatat hasil yang diperoleh. Diulangi percobaan yang sama dengan mengubah R2 sebesar 330 ohm. Diukur tegangan dan arus yang mengalir pada rangkaian dengan menggunakan multimeter digital. Dicatat hasil yang diperoleh. Dilakukan percobaan yang sama dengan memvariasikan nilai hambatan R2 sampai dengan 1M. Dicatat hasilnya. ANALISA DATA Menghitung arus teori Rangkaian Seri (It) = V/(R1+R2) ; dengan V = 9V I = 9V/(100+100) = 0,045 A I = 9V/(100+330) = 0,21 A I = 9V/(100+1000) = 0,0081 A I = 9V/(100+3300) = 0,0026 A I = 9V/(100+10k) = 0,00089 A I = 9V/(100+33k) = 0,00027 A I = 9V/(100+100k) = 0,000089 A I = 9V/(100+330k) = 0,000027 A I = 9V/(100+1M) = 0,0000089 Rangkaian Paralel Rek = (R_1 R_2 )/(R_1+R_2 ); I = (V )/R_ek Rek = (100 x 100 )/200=50 Ω I = (9 V )/(50Ω )=0,18 A Rek = (100 x 330 )/430=76,74 Ω I = (9 V )/(76,74 Ω )=0,117 A Rek = (100 x 1K )/(1100 )=90,9 Ω I = (9 V )/(90,9 Ω )=0,099 A Rek = (100 x 3300 )/3400=97,06 Ω I = (9 V )/(97,06 Ω )=0,092 A Rek = (100 x 10K )/10.100=99 Ω I = (9 V )/(99 Ω )=0,091 A Rek = (100 x 33K )/33.100=99,7 Ω I = (9 V )/(99,7 Ω )=0,0902 A Rek = (100 x 100K )/100.100=99,9 Ω I = (9 V )/(99,9 )=0,09009 A Rek = (100 x 330K )/330.100=99,97 Ω I = (9 V )/(99,97 )=0,09002 A Rek = (100 x 1M )/1.000.100=99,99 Ω I = (9 V )/(99,99 )=0,090009 A Menghitung tegangan seri praktek V = V1 + V2; R1 = 100 Ω Untuk R2 = 100 Ω V = 3,66 + 13,82 = 17,48 V Untuk R2 = 330 Ω V = 1,78 + 16,16 = 17,94 V Untuk R2 = 1K V = 0,74 + 17,43 = 18,17 V Untuk R2 = 3K3 = 3300 Ω V = 0,25 + 18,06 = 18,31 V Untuk R2 = 10K V = 0,33 + 18,00 = 18,33 V Untuk R2 = 33K V = 0,09 + 18,33 = 18,42 V Untuk R2 = 100 K V = 0,03 + 18,45 = 18,48 V Untuk R2 = 330K V = 0,02 + 18,49 = 18,51 V Untuk R2 = 1M V = 0 + 18,55 = 18,55 V Menghitung persen ralat : Rangkaian seri % Ralat = (I_t-I_p )/(I_t ) X 100% It = █(0,078 @ )/(9 ) = 0,0086 A Ip = █(0,0712 @ )/(9 ) = 0,0079 A % Ralat = █(It-Ip @ )/(It ) x 100% = 8,13% Rangkaian Paralel It = █(0,94 @ )/(9 ) = 0,104 A Ip = █(1,4738 @ )/(9 ) = 0,16 A % Ralat = █(0,104-0,16 @ )/(0,104 ) x 100% = 53,84% Menghitung persen ralat tegangan % Ralat = █(Vt-Vp @ )/(Vt ) x 100% Rangkaian Seri Vt = 9 V Vp = █(164,19@ )/(9 )=18,24 V % Ralat = █(9 -18,24 @ )/(9 ) x 100% = 102,6 % Rangkaian Paralel Vt = 9 V Vp = █(54,6 @ )/(9 )=6,06 V % Ralat = █(9 -6,06 @ )/(9 ) x 100% = 33,6% Grafik (terlampir) Aplikasi dari percobaan sifat –sifat meter listrik yaitu : Penggunaan alat – alat listrik seperti lampu. TV, kulkas, dan sebagainya harus disesuaikan dengan tegangan. Bila alat listrik diberi tegangan yang lebih kecil dari tegangan yang seharusnya, arus akan mengecil sehingga alat itu tidak bekerja normal (misalnya lampu redup). Contoh: Lampu padam karena tegangan lampu yang dibutuhkan 4,5 V sedangkan tegangan dari baterai 1,5 V. Lampu redup karena tegangan yang dibutuhkan 4,5 V sedangkan tegangan dari batu baterai 3 V sehingga kekurangan tegangan. Lampu menyala terang karena tegangan lampu yang dibutuhkan 4,5 V sama dengan tegangan dari batu baterai 4,5 V. Lampu menyala sangat terang karena tegangan yang dibutuhkan lampu 4,5 V sedangkan dari baterai 6 V sehingga tegangan melebihi lampu. Akibat ini lampu cepat mati/putus. IX. KESIMPULAN Kesimpulan Berdasarkan praktikum yang sudah dilakukan, maka didapat rumus dari hukum ohm : R= V/I Atau V = I R. Dari rumus diatas, dapat diketahui: (a).Bila hambatan tetap, arus dalam setiap rangkaian adalah berbanding langsung dengan tegangan. Bila tegangan bertambah, maka arus pun bertambah. Dan bila tegangan berkurang maka arus pun berkurang. (b).Bila tegangan tetap, maka arus dalam rangkaian menjadi berbanding terbalik terhadap rangkaian itu. Bila hambatan bertambah, maka arus berkurang dan bila hambatan berkurang maka arus bertambah. Suatu perubahan arus dapat dilakukan dengan mengubah tegangan maupun resistansi pada rangkaiannya. Penambahan tegangan akan memperbesar arus. Karenanya, tegangan dan arus berbanding langsung satu sama lain. Kedua pernyataan tersebut dapat diringkaskan dalam suatu pernyataan yang dikenal sebagai hukum Ohm: Arus berubah secara langsung sesuai dengan tegangannya dan berubah secara terbalik sesuai dengan resistansinya. Perbandingan antara rangkaian seri dan paralel yaitu : Rangkaian Seri Tiga resistor dengan tahanan R1,R2,danR3 yang dihubungkan sebagai rangkaian seri. Tiap muatan yang melalui R1 akan melalui R2 dan R3, sehingga arus i yang melalui R1,R2,R3 haruslah sama karena muatan tak dapat berubah jumlahnya. Rangkaian ketiga resistor tersebut akan diganti dengan satu resistor tanpa mengubah keadaan (baik arus maupun tegangan). Pada rangkaian seri, hambatan total yang dihasilkan lebih besar, sehingga arus yang mengalir makin kecil. Hambatan total dari rangkaian seri yaitu: Rtotal = R1 +R2 + R3 + R4 + R5 Rangkaian Paralel Tiga resistor R1,R2,R3 dihubungkan paralel. Arus yang melalui tiap resistor dalam rangkaian tersebut, pada umumnya berbeda, tetapi beda beda potensial pada ujung-ujung resistor haruslah sama. Super hambatan total pada rangkaian paralel untuk tiga resistor adalah : 1/R_TOTAL = 1/R_1 + 1/R_2 + 1/R_3 Dari persamaan, di dapat bahwa tahanan total rangkaian resistor terhubung yang dihubungkan paralel selalu lebih kecil daripada masing-masing tahanan resistor yang paralel tersebut. Saran Sebaiknya praktikan mengetahui cara merangkai rangkaian seri dan paralel. Sebaiknya praktikan teliti dalam membaca hasil dari alat ukur multimeter digital. Sebaiknya praktikan mempelajari materi dari referensi yang berkaitan dengan sifat – sifat meter listrik. Sebaiknya praktikan mempersiapkan alat-alat praktikum dengan lengkap 5. Sebaiknya praktikan saling bekerja sama dalam praktikum DAFTAR PUSTAKA Blocher,Richard.2004.DASAR ELEKTRONIKA.Penerbit Andi.Yogyakarta Hal : 46-53. Bueche,Frederick J.1993.FISIKA.Edisi kedelapan.Erlangga.Jakarta Hal : 220-225. Chattopadhyay.1989.DASAR ELEKTRONIKA.UIPress.Jakarta Hal: 8-11. Suryatmo,F.2000.TEKNIK PENGUKURAN LISTRIK DAN ELEKTRONIKA. Bandung.Bumi Aksara. Hal.57-63. http://www.trangpunyaweb.com/2012/08/hukum-ohm-dan-penerapannya-pada-rangkaian-listrik.html Medan, 18 Oktober 2012 ASSISTEN PRAKTIKAN (EBENEZER ALEXANDER SITUMORANG) (RINTO) GAMBAR PERCOBAAN 5.1 Rangkaian seri 5.2 Rangkaian Paralel "