LAPORAN AKIR

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Download File  

1. Jurnal [Kembali]

 

1. Hukum Ohm

R terbaca	V	I	R perhitungan
560	4,9	0,012	417,5
1000	4,9	0,004	1002
1200	4,9	0,003	1252,5

2. Hukum Kirchoff

1. Kirchoff 1

R terbaca	V	I 1,2,3 (pengukuran)	I total	I perhitungan
560	5	0,01	0,025	0,0089 A
680	5	0,007	0,025	0,0073 A
750	5	0,006	0,025	0,0067 A

2. Kirchoff 2

R terbaca	I	V 1,2,3 (pengukuran)	V total	V
560	0,002	1,273	5	5V
680	0,002	1,854	5	5V
750	0,002	1,873	5	5V

3.Analisa Mesh 

Resistor	Resistansi		Tegangan Terukur(V)	Arus (mA) I=V/R	Arus Mesh (mA)
	Terbaca	Terukur
Ra	1000 Ω	998Ω	2,8	2,81	IRa=I total	2,81
Rb	1000 Ω	988 Ω	1,8	1.82	IRb = Ia	1,82
Rc	1000 Ω	1100 Ω	0,7	0,63	IRc = Ib	0,64
Rd	1000 Ω	1000 Ω	2	2	IRd = Ic = I1-I2	2
Re	1000 Ω	976 Ω	0,5	0,51	IRe = Id = I2-I3	0,5
Rf	1000 Ω	992 Ω	0,2	0,2	IRf = Ie = I3	0,2
Rg	1000 Ω	1000Ω	0,5	0,5	IRg = If = I2	0,5

2. Prinsip Kerja [Kembali]

1.   Hukum Ohm

a.   Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah

Gambar 3.4

 

b.   Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi

c.   ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

Prinsip kerja:

Rangkaian ini menunjukkan penerapan Hukum Ohm, yaitu hubungan antara tegangan (V), arus (I), dan resistansi (R) dengan persamaan:

$$V=I\times R$$

Pada rangkaian, sumber tegangan DC sebesar 5V (BAT1) mengalirkan arus melalui sebuah resistor RX. Voltmeter dihubungkan paralel dengan resistor untuk mengukur tegangan RX, sedangkan amperemeter dihubungkan seri untuk mengukur arus listrik yang mengalir.

Dengan menggunakan nilai resistansi RX yang diketahui, maka arus listrik yang melewati rangkaian dapat dihitung secara teori menggunakan rumus:

$$I=\frac{V}{R}$$

Selanjutnya, hasil pengukuran tegangan dan arus dibandingkan dengan perhitungan untuk membuktikan kebenaran hukum Ohm secara eksperimen. Jika tidak ada gangguan atau kesalahan alat, nilai arus yang diukur harus mendekati hasil perhitungan teoritis.

2.   Hukum Kirchoff

a.   Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian di bawah

 

 Gambar 3.5

b.   Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi

c.   Ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

Prinsip kerja:

Rangkaian ini digunakan untuk membuktikan dua hukum dasar dalam analisis rangkaian listrik, yaitu Hukum Kirchoff Arus (KCL) dan Hukum Kirchoff Tegangan (KVL).

• Kirchoff’s Current Law (KCL):
  Menyatakan bahwa jumlah arus yang masuk ke suatu titik cabang (node) sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik tersebut.

  $$\sum I_{\text{masuk}}=\sum I_{\text{keluar}}$$

• Kirchoff’s Voltage Law (KVL):
  Menyatakan bahwa jumlah aljabar tegangan dalam satu loop tertutup sama dengan nol.

  $$\sum V=0$$

Dalam percobaan ini, digunakan lebih dari satu sumber tegangan (BAT1 dan BAT2) dan beberapa resistor (RA, RB, RC). Amperemeter digunakan untuk mengukur arus pada masing-masing cabang, dan voltmeter digunakan untuk mengukur tegangan pada setiap elemen.

Dengan menganalisis hasil pengukuran:

• KCL dapat dibuktikan dengan membandingkan jumlah arus di node percabangan.

• KVL dibuktikan dengan menjumlahkan seluruh tegangan dalam loop tertutup.

Hasil dari pengukuran dan perhitungan ini akan memperlihatkan apakah hukum Kirchoff terpenuhi dalam rangkaian praktikum.

3.   Voltage & Current Divider

a.   Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian di bawah

Gambar 3.6

b.   Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi

c.   Ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

Prinsip kerja:

Rangkaian ini digunakan untuk membuktikan prinsip pembagi tegangan (voltage divider) dan pembagi arus (current divider).

1. Voltage Divider:

Pada rangkaian seri, tegangan total dari sumber dibagi ke masing-masing resistor berdasarkan nilai resistansinya:

$$V_x=V_{\text{total}}\times \frac{R_x}{R_{\text{total<span class="vlist" face="Roboto, sans-serif" style="font-size: medium;"><span class="mord"><span class="mord"><span class="msupsub"><span class="vlist-t vlist-t2"><span class="vlist-r"><span class="vlist-s"></span></span><span class="vlist-r"><span class="vlist"></span></span></span></span></span></span></span><span class="vlist-s" face="Roboto, sans-serif" style="font-size: medium;"></span>}}}$$

Dimana:

• $V_x$ adalah tegangan pada resistor Rx

• $R_x$ adalah nilai resistor Rx

• $R_{\text{total}}$ adalah jumlah semua resistor dalam rangkaian

2. Current Divider:

Pada rangkaian paralel, arus total dari sumber dibagi ke cabang-cabang berdasarkan nilai resistansi masing-masing cabang:

$$I_x=I_{\text{total}}\times \frac{R_{\text{total}}}{R_x}$$

Untuk dua resistor paralel:

$$I_1=I_{\text{total}}\times \frac{R_2}{R_1+R_2},I_2=I_{\text{total}}\times \frac{R_1}{R_1+R_2}$$

$$\frac{{\mathrm{<br>}}_{}}{}$$

    Pada percobaan ini, voltmeter dan amperemeter digunakan untuk mengukur tegangan dan arus pada tiap komponen, lalu dibandingkan dengan hasil perhitungan teoritis berdasarkan rumus pembagi tegangan dan arus.

Eksperimen ini bertujuan untuk memperkuat pemahaman tentang bagaimana tegangan dan arus terbagi dalam konfigurasi seri dan paralel, serta menunjukkan kesesuaian antara teori dan praktik.

4.   Teorema Mesh

a.   Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian di bawah

 

Gambar 3.7

b.   Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi

c.   ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

Prinsip kerja:

    Rangkaian ini digunakan untuk menganalisis arus dalam masing-masing loop tertutup dengan menggunakan metode mesh. Dengan pendekatan ini, arus diasumsikan mengalir searah jarum jam dalam setiap loop.

Setelah tegangan dan resistansi ditentukan, rangkaian dianalisis untuk mencari besar arus di tiap mesh. Pengukuran dilakukan dengan voltmeter dan amperemeter, kemudian dibandingkan dengan hasil perhitungan mesh untuk melihat kesesuaian antara nilai teoritis dan nilai praktis dari arus yang mengalir dalam rangkaian.

5.   Nodal

a.   Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian di bawah

Gambar 3.8

b.   Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi

c.   ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

Prinsip kerja:

    Rangkaian ini dianalisis menggunakan metode nodal untuk menentukan tegangan di titik-titik simpul (node) dalam rangkaian.

Metode ini berdasarkan pada hukum Kirchoff arus, yaitu jumlah arus yang masuk dan keluar dari suatu node harus sama. Dengan menentukan potensial di setiap node terhadap titik referensi (ground), besar arus yang mengalir melalui setiap komponen dapat dihitung.

Tegangan diukur menggunakan voltmeter pada setiap node terhadap ground, sedangkan arus diukur dengan amperemeter. Hasil pengukuran dibandingkan dengan perhitungan menggunakan analisis nodal untuk mengevaluasi kesesuaian antara teori dan praktik.

6.   Teorema Thevenin

a.   Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian di bawah

Gambar 3.9

Gambar 3.10

b.   Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi

c.   ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

Prinsip kerja:

Rangkaian ini digunakan untuk membuktikan teorema Thevenin, yaitu bahwa setiap rangkaian linear dapat disederhanakan menjadi satu sumber tegangan dan satu resistor seri yang ekuivalen terhadap dua terminal.

Langkah-langkahnya dimulai dengan mengukur tegangan terbuka (Vth) pada terminal keluaran dengan beban dilepas. Kemudian resistansi Thevenin (Rth) ditentukan dengan mematikan semua sumber tegangan (diganti dengan hubung singkat) dan menghitung resistansi total dari titik terminal.

Setelah Vth dan Rth diperoleh, rangkaian disederhanakan menjadi model Thevenin (Gambar 3.10), dan resistor beban RL dipasang kembali. Tegangan dan arus pada RL diukur, lalu dibandingkan dengan nilai hasil perhitungan untuk memverifikasi kebenaran teorema Thevenin.

3. Video Percobaan [Kembali]

Hukum OHM

Hukum kirchoff 

Teorema Mesh

4. Analisa[Kembali]

ANALISIA MODUL 3

Hukum Ohm

1. Bandingkan nilai resistansi terbaca dan perhitungan !

I 1,2,3  (perhitungan)	I total	I perhitungan
0,008A	0,024A	0.00896A
0,006A	0,024A	0.00738A
0,005A	0,024A	0.00669A

Pada percobaan hukum Ohm, perbedaan nilai resistansi terhadap perbandingan I terhadap V memiliki selisih yang tidak terlalu besar walaupun tidak terlalu akurat. Perbedaan ini disebabkan karena kurang ketelitian praktikan saat melakukan perhitungan dan pembacaan alat ukur. Kesalahan ketika mencatat nilai bacaan yang menyebabkan perbedaan hasil perhitungan

Meskipun demikian, hubungan antara tegangan, arus, dan resistansi tetap menunjukkan pola yang sesuai dengan hukum Ohm, yaitu bahwa tegangan(V) berbanding lurus dengan arus(I) dan berbading terbalik dengan hambatan

Hukum Kirchoff

1. Bandingkan nilai I total perhitungan dengan I total pengukuran!

I 1,2,3  (perhitungan)	I total	I perhitungan
0,008A	0,024A	0.00896A
0,006A	0,024A	0.00738A
0,005A	0,024A	0.00669A

Pada hukum kirchoff I  didapat hasil pengukuran arus total adalah 0,024 A. Sedangkan dari hasil perhitungan arus tiap resistornya adalah  adalah 0,02303 A. Nilai ini yang di dapat cukup berbeda pengukuran. perbedaan tersebut masih wajar dan bisa terjadi akibat toleransi nilai resistor atau ketidaktepatan alat ukur. Secara umum, hukum Kirchoff arus tetap terpenuhi karena jumlah arus mendekati nilai total.

2. Bandingkan nilai V total perhitungan dengan V total pengukuran!

V 1,2,3  (perhitungan)	V total	∑V
1,273V	5V	5V
1,854V	5V	5V
1,873V	5V	5V

Pada hukum kirchoff II Tegangan total hasil pengukuran adalah 5V, dan hasil penjumlahan tegangan pada masing-masing resistor juga menghasilkan 5V. Artinya, hukum Kirchoff tegangan sudah sesuai, karena jumlah tegangan pada seluruh elemennya.

Mesh

1. Bandingkan nilai resistansi terbaca dengan terukur!

Resistansi
Terbaca	Terukur
1000 Ω	998 Ω
1000 Ω	988 Ω
1000 Ω	1100 Ω
1000 Ω	1000 Ω
1000 Ω	996 Ω
1000 Ω	992 Ω
1000 Ω	1000 Ω

Secara umum, nilai resistansi terukur pada masing-masing resistorl 1000Ω. Sedangkan nilain resistansi terukur tidak jauh dari rantan 1000 0Ω, seperti pada Ra (998Ω), Rb (988Ω), dan Rc (1100Ω). Perbedaan kecil ini sangat lah wajar terjadi karena toleransi pabrik pada resistor umumnya ±1% hingga ±5%. Hal ini menunjukkan bahwa komponen yang digunakan masih sesuai spesifikasi.

2. Bandingkan arus terukur dan arus hasil perhitungan!

Arus (mA)  I=V/R	Arus Mesh (mA)
2.81	IRa=I total	2,81
1.82	IRb = Ia	1,82
0.64	IRc = Ib	0.64
2.0	IRd = Ic = I1-I2	2.0
0.5	IRe = Id = I2-I3	0.5
0.2	IRf = Ie = I3	0.2
0.5	IRg = If = I2	0.5

Dalam rangkaian mesh Arus dari hasil perhitungan diperoleh menggunakan rumus I=V/R ​, sementara arus terukur didapat dari hasil simulasi mesh. nilai arus terukur dan perhitungan terlihat sangat mendekati. Namun,  perbandingan ini kurang tepat. Seharusnya, untuk membandingkan arus mesh dengan hasil perhitungan, diperlukan nilai arus loop dari analisis mesh secara manual. Karena data tersebut tidak diberikan, maka arus yang ada pada kolom "Arus Mesh" sebenarnya hanya disamakan dengan hasil perhitungan I=V/R, bukan hasil dari analisis mesh yang sesungguhnya.

5. Download File[Kembali]

Vidio Percobaan Hukum OHM [klik disini]

Vidio Percobaan Hukum kirchoff [klik disini]

Vidio Percobaan teorema mesh [klik disini]

Laporan Awal [klik disini]