Laporan Pembagi Tegangan [PDF]

Citation preview

Laporan Praktikum Elektronika Dasar



KARAKTERISTIK RESISTOR MENGGUNAKAN RANGKAIAN SEDERHANA PEMBAGI TEGANGAN



Disususn oleh :



Alkip D.K



PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN IPA UNIVERSITAS NEGERI GORONTALO 2014



KARAKTERISTIK RESISTOR MENGGUNAKAN RANGKAIAN SEDERHANA PEMBAGI TEGANGAN Alkip D.k Jurusan Pendidikan Fisika Universitas Negeri Gorontalo



Abstrak Tegangan listrik diperlukan sebagai sumber daya untuk menggerakan suatu peralatan listrik, seperti: komputer, pengendali, lampu, instrumen (alat ukur), dll. Tegangan listrik DC dapat dihasilkan dari. Rangkaian pembagi tegangan (voltage divider) adalah suatu rangkaian yang digunakan untuk mengubah nilai resistansi menjadi tegangan.



Rangkaian pembagi



tegangan (voltage divider) disebut juga sebagai rangkaian pembagi potensial (potential divider). Input ke sebuah rangkaian pembagi tegangan adalah tegangan Vin. Tegangan Vin tersebut menggerakkan arus I untuk mengalir melewati kedua resistor. Karena kedua resistor terhubung secara seri, maka arus yang sama mengalir melewati tiap-tiap resistor.



Pendahuluan Tegangan listrik diperlukan sebagai sumber daya untuk menggerakan suatu peralatan listrik, seperti: komputer, pengendali, lampu, instrumen (alat ukur), dll. Tegangan listrik DC dapat dihasilkan dari. Rangkaian pembagi tegangan (voltage divider) adalah suatu rangkaian yang digunakan untuk mengubah nilai resistansi menjadi tegangan. Pada rangkaian pembagi tegangan dua buah resistor yang dihubungkan secara seri yang melalui Vin yang merupakan tegangan listrik yang dihubungkan ke resistor R1 dan R2, akan mengalirkan arus (I) melalui dua buah resistor (R1 dan R2). Arus yang melewati kedua resistor akan memiliki nilai yang sama dengan arus yang masuk karena dihubungkan secara seri. Besarnya nilai hambatan atau resistansi total kedua resistor adalah Rtotal = R1 + R2. Sedangkan besarnya nilai tegangan input (Vin) dapat kita cari menggunakan Hukum Ohm. (Depari, 2002; 77).



Pada saat diberi



muatan, rangkaian pembagi tegangan ternyata mengalami penurunan atau jatuh tegangan. (Sutrisno. 1986).



Gambar 1



Dalam rangkain listrik arus searah untuk meperoleh suatu tegangan tertentu dapat menggunakan suatu kombinasi tahanan tertentu, rangkaian seperti ini disebut rangkaian pembagi tegangan pada gambar 1. Besarnya arus yang mengalir dalam rangkaian adalah :



Tegangan pada R2 adalah :



Dengan cara yang sama tegangan pada R1 diperoleh :



Persamaan ini adalah persamaan untuk menghitung tegangan output yang dihasilkan oleh sebuah rangkaian pembagi tegangan. Dengan memilih dua buah resistor dengan nilai tahanan yang sesuai, kita dapat memperoleh nilai tegangan output manapun didalam kisaran 0 V hingga Vin. Tujuan dari pelaksanaan percobaan ini guna untuk membuktikan bahwa besarnya karakteristik resistor terhadap rangkaian sederhana pembagi tegangan melalui perbandingan antara tengangan yang masuk dari catudaya dengan tegangan yang keluar dari rangkaian. membuktikan kemampuan dari resistor dan dioda dalam membagi tegangan yang masuk ke dalam sebuah rangkaian listrik dengan manfaat dapat membuktikan bahwa tegangan yang masuk dalam sebuah rangkaian dapat terbagi.



Metode Metode yang digunakan didalam pratikum Elektronika Dasar ini yaitu metode Eksperimen, di mana bereksperimen menggunakan sebuah rangkaian untuk mengetahui



karakteristik resistor terhadap rangkaian pembagi tegangan dengan menggunakan dioda yang sebagai penyearah pada sebuah rangkaian Resistor. Untuk metode pengambilan data yang dilakukan adalah menggunakan multitester. Adapun variabel bebas dari percobaan ini yaitu tegangan input (Vinput) yang dapat berubah-ubah sesuai dengan kebutuhan di atur dari catudaya dan untuk variabel terikat yaitu tegangan output dari rangkaian yang sesuai tegangan input yang berubah. Sedangkan untuk variabel kontrol adalah resistansi pada rangkaian. Metode pengambilan data yang harus dilakukan adalah multitester digital yang akan digunakan dipastikan terlebih dahulu untuk bisa digunakan dalam percobaan. Selain itu alat dan bahan juga harus disiapkan juga, sehingga percobaan dapat berjalan dengan lancar. Kemudian, setelah semua alat dan bahan siap digunakan, alat dan bahan tersebut dirangkai seperti gambar 2. Lokasi yang digunakan untuk melakukan eksperimen ini di sebuah Laboratorium Fisika 1 Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Gorontalo. Praktikum dilakukan pada hari sabtu 22 November 2014 pada pukul 17:00 WITA hingga selesai.



Alat Dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini yaitu catu daya (power supply) yang berfungsi untuk menyuplai tegangan langsung ke komponen. Multitester digital berfungsi untuk mengukur tegangan yang keluar (Voutput) serta memperbaiki kesalahan pembacaan pada multitester analog dan alat ini juga memiliki ketelitian yang lebih baik dibandingkan multitester analog, sehingga dapat diketahui tegangan dari catu daya terbagi setelah melewati R2. Kabel penghubung berfungsi sebagai alat penghubung antara alat dan bahan yang digunakan untuk mengalirkan arus listrik. Resistor 220 Ω yang berfungsi sebagai penahan arus yang mengalir dalam rangkaian. Untuk membagi tegangan yang masuk ke rangkaian digunakan sebuah dioda untuk menghantarkan arus pada tegangan maju dan menghambat arus pada tegangan balik. Dioda berasal dari dua elektroda yaitu anoda dan katoda. Dioda berfungsi sebagai penyearah, penstabil tegangan untuk dioda zener, pengganda tegangan, dan sebagainya. PCB (printed circuit board) atau papan sirkuit cetak yang digunakan untuk meletakkan komponen mengikuti pola rangkaian. Kedua bahan ini dilekatkan menggunakan solder dan timah pada papan PCB. Timah juga berfungsi sebagai penghantar arus listrik.



Pada praktikum ini menggunakan dua buah resistor 220 Ω yang telah disusun dalam satu rangkaian, kemudian di hubungkan menggunakan kabel penghubung ke catu daya dan multimeter. Ujung resistor di hubungkan ke positif catu daya, ujung resistor yang lain di hubungkan ke negatif catu daya, dan sambungan kawat resistor dan resistor di hubungkan ke positif multimeter. Dari negatif multimeter di hubungkan ke negatif catu daya. Setelah itu hubungkan kabel pada catu daya dengan sumber arus listrik. Kemudian hidupkan catu daya dengan menekan tombol ON. Mengatur tegangan input pada catu daya sebesar 1.0 volt, lalu 1.2 volt, 1.4 volt, 1.6 volt, 1.8 volt, 2.0 volt, 2.2 volt, 2.4 volt, 2.6 volt, 2.8 volt, 3.0 volt, 3.2 volt, 3.4 volt, 3.6 volt, 3.8 volt, dan 4.0 volt. Tegangan yang keluar (output) akan terukur pada multitester, sebagai tegangan yang sudah terbagi.



RANCANGAN PENELITIAN Hal pertama yang dilakukan dalam pratikum yaitu menyusun alat-alat yang telah di sediakan sesuai dengan procedure dan tata cara pembuatan rangkaian sehingga menjadi satu rangkaian seperti di gambar 2, Kemudian rangkaian yang telah selesai di hubungkan ke catu daya (power supply) agar dapat mengalirkan arus ke dalam rangkaian tersebut dan ntuk mengetahui seberapa besar arus yang masuk dan tegangan yang terbagi.



R



D V



Gambar 2. Skema Rangkaian Pembagi Tegangan



Gambar 3. Rangkaian Pembagi Tegangan



Analisis Data



gambar 4. grafik V input/ V output



Berdasarkan grafik di atas yang merupakan hubungan antara tegangan input dengan tegangan output membuktikan bahwa berbanding lurus, sehingga membuktikan bahwa karakteristik resistor terhadap rangakaian sederhana pembagi tegangan yang menggunakan dioda sebagai penyearah berjalan dengan baik yaitu seberapa besarnya tegangan yang diberikan rangkaian tersebut dapat membagi tegangan itu. grafik hubungan antara tegangan input (Volt) dan tegangan output (Volt) pada gambar 4 yang menunjukkan bahwa terjadi pembagian tegangan saat tegangan catudaya masuk melalui resistor dan terbagi pada R2. Tegangan masuk 1.0 volt dan menghasilkan tegangan keluar 0.5 volt yang melalui resistor R1= 220 Ω dan R2= 220 Ω.



Hasil Dan Pembahasan Tabel data hasil pengukuran Tegangan Input



Tegangan Output



(Volt)



(Volt)



1.0



0.5



1.2



0.6



1.4



0.7



1.6



0.8



1.8



0.9



2.0



1.0



2.2



1.1



2.4



1.2



2.6



1.3



2.8



1.4



3.0



1.5



3.2



1.5



3.4



1.5



3.6



1.7



3.8



1.9



4.0



2.0



gambar 5. grafik V input/ V output



Pembahasan Rangkaian pembagi tegangan (potensial divider) sangat sering digunakan untuk mengubah tegangan pada suatu rangkaian. Pada rangkaian pembagi tegangan bahwa tegangan output (Vout) akan berkurang ketika arus ditarik dari rangkaian. (Tooley, M.2003). Sehingga rangkaian pembagi tegangan di uji untuk memperoleh hasil pengukuran yang baik. (Junaidi. 2013). Pada rangkaian pembagi tegangan ini tegangan input (Vin) yang melalui resistor akan disearahkan oleh dioda sehingga tegangan outputnya (Vout) akan terbagi atau jika dibebani maka rangkaian pembagi tegangan akan mengalami penurunan atau jatuh tegangan. (Sutrisno. 1986). Hal tersebut membuktikan bahwa tegangan input (Vin) lebih besar daripada tegangan output (Vout). Menghubungkan resistor seri seperti ini pada tegangan DC memiliki satu keuntungan, tegangan yang berbeda muncul di setiap resistor menghasilkan sebuah rangkaian yang disebut Rangkaian Pembagi Tegangan. Hukum tegangan Kirchoff menyatakan bahwa " tegangan dalam rangkaian tertutup sama dengan jumlah semua tegangan (IR) di seluruh rangkaian". Dalam rangkaian dua resistor yang dihubungkan secara seri melalui Vin, yang merupakan tegangan listrik yang terhubung ke resistor, di mana tegangan keluaran Vout adalah tegangan resistor yang diberikan oleh formula. Jika lebih resistor dihubungkan secara seri pada rangkaian maka tegangan yang berbeda akan muncul di setiap resistor berkaitan dengan masing-masing hambatan R (IxR hukum Ohms) menyediakan tegangan berbeda dari satu sumber pasokan/catudaya (Malvino,2003:63). Namun, harus berhati-hati ketika menggunakan jaringan jenis ini sebagai impedansi karena dapat mempengaruhi tegangan keluaran.



Kesimpulan Berdasarkan hasil pembahasan, membuktikan bahwa tegangan yang masuk melalui resistor akan terbagi saat melalui dioda sebagai penyearah arus. Sehingga terbukti bahwa pada rangkaian pembagi tegangan, saat tegangan input melalui resistor dan dioda maka tegangan outputnya akan terbagi. Sehingga dapat disimpulkan bahwa tegangan input (Vin) lebih besar daripada tegangan output (Vout). tegangan yang terbagi pada setiap resistor merupakan rasio dari resistansi total pada rangkaian dikalikan tegangan total rangkaian.



Saran Percobaan ini masih memiliki banyak kelemahan yang dimungkinkan karena kesalahan praktikan dalam melakukan pengamatan dalam mengukur serta kurangnya ketelitian dari praktikan dalam merangkai alat dalam percobaan. Dan di harapkan kepada pembaca agar dapat lebih menguasai cara pengoperasian dan merangkai alat yang digunakan sehingga akan lebih meminimalkan kemungkinan kesalahan yang akan terjadi



Daftar Pustaka [1] Albert Paul, Malvino. Prinsip-Prinsip Elektronika, Jilid 1 & 2, Edisi Pertama, Penerbit: Salemba teknika, Jakarta 2003 [2] Depari, S Atal. 2002. Rangkaian Pembagi Tegangan. [Internet]. [Diakses tanggal 1 Desember 2014]. [3] Junaidi. 2013. Komputerisasi Alat Ukur V-R meter untuk Karakterisasi Sensor Gas Terkalibrasi NI DAQ BNC-2110. Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung, Indonesia. [Internet]. Tersedia di: http://staff.unila.ac.id/junaidi/files/2013/02/jurnaljunaidi. [Diakses tanggal 1 Desember 2014]. [4] Sutrisno. 1986. ELEKTRONIKA : Teori dan penerapannya Jilid 1. Bandung : ITB. [5] Sumariadi, Wildian, Meqorry Yusfi, Jurnal Fisika Unand Vol. 2, No. 1, Januari 2013, http://jurnalsain-unand.com/FilesJurnal/26352746310%20Sumariadi.pdf [1 desember 2014] [6] Tooley, M. 2003. Rangkaian Elektronik : Prinsip dan Aplikasi Edisi Kedua. Jakarta : Erlangga. [7] Yani, A. 2011. Penggunaan Rangkaian Multivibrator sebagai Saklar Sentuh. Program Studi Sistem Komputer, Universitas Dian Nusantara. [Internet]. Tersedia di: http://lppm.trigunadharma.ac.id/public/fileJurnal/hp6Z7-Jurnal-A-YaniRangkaian%20Multivibrator.pdf. [Diakses tanggal 1 Desember 2014].



Gambar 6



Gambar 7