Format Laporan Akhir Praktikum Fisika BOL - Kelompok 4 - AGDA [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM SCIE6056 – PHYSICS



Oleh Kelompok 4: 1. SALMAN AL-FARISI 2440088305 2. ARDIANSYAH ASH SHIDDIQI 2440104164 3. ARIF NUR ACHWA 2440080050 Kelas : AGDA



LABORATORIUM FISIKA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK INDUSTRI UNIVERSITAS BINA NUSANTARA 2021



Bab 1 – Newton’s Law Nama Asisten : STEVEN CHRISTIAN (TK023) MICHELLE VIRGINIA WIDJAJA (TK021) 1. Explain the Newton’s Law and give 2 examples of its daily application for each Hukum gerak Newton adalah tiga hukum fisika yang membentuk ilmu kinematika. Hukum-hukum ini menjelaskan hubungan antara gerak suatu benda dan gaya yang bekerja padanya. Isaac Newton yang menetapkan hukum-hukum ini, dan dia menggunakan hukum-hukum ini untuk menjelaskan banyak sistem dan fenomena fisik. Ketiga hukum ini pertama kali diterbitkan oleh Isaac Newton pada tahun 1687, yang merupakan dasar dari mekanika klasik. Newton menggunakan hukum ini untuk menjelaskan dan menyelidiki banyak fenomena fisik. Newton menunjukkan bahwa hukum ini selain hukum gravitasi universal mampu menjelaskan hukum gerak planet Kepler , dan hukum ini masih menjadi salah satu hukum fisika terpenting sejauh ini. Hukum Newton I Bunyi Hukum Newton I adalah “Setiap benda akan mempertahankan keadaan diam atau bergerak lurus beraturan, kecuali ada gaya yang bekerja untuk mengubahnya”. Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda bernilai 0 maka benda yang awalnya diam akan tetap diam dan untuk benda yang awalnya bergerak akan tetap bergerak dengan ke cepatan konstan. Contoh penerapannya : ketika bus yang melaju sangat kencang kemudian direm mendadak, penumpang akan tiba-tiba terdorong ke depan. Hukum Newton II Bunyi Hukum Newton II adalah "Percepatan dari suatu benda akan sebanding dengan jumlah gaya (resultan gaya) yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massanya". Yaitu bahwa benda akan menambah kelajuannya jika diberi gaya total arah yang sama dengan arah gerak benda. Contoh penerapannya : Ketika mendorong meja dan lemari,tentunya saat mendorong lemari membutuhkan gaya yang lebih besar dibandingkan pada saat mendorong meja,karena massa lemari lebih besar daripada massa meja. Hukum Newton III Semua gaya di alam semesta terjadi dalam pasangan yang sama tetapi berarah berlawanan. Tidak ada gaya yang terisolasi; untuk setiap gaya eksternal yang bekerja pada suatu benda ada gaya yang besarnya sama tetapi berlawanan arah yang bekerja kembali pada benda yang menggunakan gaya eksternal tersebut. Dalam kasus gaya internal, gaya pada satu bagian sistem akan dilawan oleh gaya reaksi pada bagian lain dari sistem sehingga sistem yang terisolasi tidak dapat dengan cara apa pun memberikan gaya total pada sistem secara keseluruhan. Sebuah sistem tidak dapat "melakukan bootstrap" sendiri menjadi gerakan dengan gaya internal murni, untuk mencapai gaya total dan percepatan, sistem harus berinteraksi dengan objek di luar dirinya sendiri.



Contoh penerapannya : • Para insinyur menerapkan hukum ketiga Newton saat merancang roket dan perangkat lain, misalnya, aliran gas dari roket ke atas saat menyala menyebabkannya meningkatkan kecepatannya. • Ketika seseorang berjalan, itu mempengaruhi bumi dengan kuat dan bumi juga sangat mempengaruhi itu sehingga bumi dan orang itu saling mempengaruhi. • Saat Anda melompat, kaki Anda memberikan gaya ke tanah, dan bumi menerapkan gaya reaksi yang sama dan berlawanan yang mendorong Anda ke udara. • Saat seseorang berada di dalam air, air mendorong orang tersebut ke depan sementara orang tersebut mendorong air kembali, keduanya saling mempengaruhi. • Helikopter menciptakan daya angkat dengan mendorong udara ke bawah, sehingga memaparkannya ke gaya reaksi ke atas. • Burung dan pesawat terbang juga terbang dengan menerapkan gaya di udara dalam arah yang berlawanan dengan gaya apa pun yang mereka butuhkan. Misalnya sayap burung mendorong udara maju mundur guna mengangkat gerakan ke depan. 2. Draw and analyze the model of the system used in the experiment and its Percobaan hukum newton tentang gerak ini bertujuan untuk menentukan nilai percepatan troli yang dihitung menggunakan persamaan hukum II newton dan gerak lurus berubah beraturan, untuk mengetahui hubungan jarak dan waktu, kecepatan dan waktu, massa dan percepatan, serta gaya dan percepatan. Model sistem yang digunakan dalam percobaan menggunakan seperangkat alat troli pintar bertipe PASCO ME-1241 dengan model lintasan bidang datar. Metode yang digunakan adalah merangkai alat, menentukan jarak lintasan pada papan luncur, menarik dan melepaskan trolly dengan memanipulasi jarak lintasan, waktu peluncuran, dan massa dari troli dan beban gantung. Gaya ditinjau dari troli bermassa m2 benda diatas papan luncur digerakkan oleh beban 𝑊 = 𝑚.𝑔 Troli mengalami pergerakan dan mempunyai percepatan tertentu saat digantungkan beban m1. Berlaku hukum Newton II dan gaya gesekan pada roda trolly diabaikan Sehingga untuk mencari percepatan yang dialami trolly dapat dirumuskan: a= m1 .g / (M1+M2) Dari persamaan ini, dapat diketahui gaya gravitasi berdasarkan penelitian dengan rumus: g=a.(m1+m2)/m1



Karena troli tersebut bergerak dengan percepatan a, jika jarak yang ditempuh dan waktunya diukur akan berlaku :



Troli yang bergerak pada lintasan dengan jarak tertentu dalam jangka waktu tertentu memiliki persamaan kecepatan (v) sebagai berikut: v = m1 . g /( m1+m2) . t Karena troli bergerak dengan kecepatan yang tidak konstan dengan keadaan awal troli diam maka persamaan GLBB yang berlaku, yaitu: VT=V0 + a.t S =V0t + 1/2 a.t2 V2T:V20 + 2 A.S Beban troli yang diikatkan dalam satu rangkaian dengan beban gantung akan menyebabkan gaya tegangan pada tali penghubung dengan pada beban m dengan percepat tertentu memiliki rumus T = (m × g) + (m × a) Dengan menggabungkan rumus percepatan yang dialami trolly maka tegangan tali pada beban m dapat dirumuskan: Ft = Fg + m × a Gerak pada troli merupakan prinsip gerak lurus berubah beraturan dimana jarak yang ditempuh benda disetiap satuan waktu tidak sama besar, tetapi arah gerak tetap. 3. Explain why m2 was transferred to m1 in experiment 4 related to its total mass Supaya dapat menetapkan percepatan agar menjadi sebuah fungsi gaya,maka Diperlukan sebuah massa total yang tetap/konstan. Jika Massa 10g ditambah pada glider dan diteruskan ke hanger sebesar 2g sampai 8g akan mengakibatkan massa total dan percepatan tali mengalami perubahan. Jika massa awal glider adalah 255g ditambahkan sebuah massa 10g maka mass glider menjadi 265g,kemudian jika massa awal hanger sebesar 10g. Jika mula-mula diberikan 2g massa pada hanger tersebut maka masa glider tersebut akan kembali berubah menjadi 263g,selanjutnya diberikan kembali massa hanger sebesar 2g(sampai menjadi 8g massa pada hanger) maka massa glider keseluruhan adalah sebesar 257g atau 0,257 Kg. Perubahan massa tersebut berakibat berubahnya juga percepatan.Semakin banyak massa Hanger yang ditambahkan pada glider tersebut maka semakin tinggi percepatannya. Sehingga percepatannya akan menjadi lebih besar. 4. Analyze the experiment data result and relate it to the theory for each experiment 1. Percobaan 1



Dari tabel 1 diatas dapat dilihat hubungan antara jarak dan waktu,dimana semakin besar jarak yang ditempuh troli tersebut melaju maka semakin lama pula waktu yang diperlukan. Dimana rumus tersebut dapat diketahui dari :



2. Percobaan 2



Dari tabel 2 diatas dapat dilihat hubungan antara kecepatan dengan waktu,dimana kecepatan merupakan hasil bagi antara jarak dan waktu V = S/t,semakin besar kecepatan yang diberikan maka waktu yang ditempuh akan semakin sedikit apabila jarak yang diberikan pada percobaan tersebut sama besarnya.



3. Percobaan 3



Tabel 3 diatas menjelaskan hubungan antara percepatan terhadap sebuah masssa,apabila massa x gram yang ditambahkan kepada glider bertambah maka percepatan yang didapat pada glider tersebut akan menjadi lambat dikarenakan bertambahnya sebuah beban. Maka dapat disimpulkan semakin besar massa yang diberikan maka percepatan pada glider tersebut untuk bergerak semakin kecil. 4. Percobaan 4



Tabel 4 diatas dapat disimpulkan bahwa gaya dan percepatan memiliki hubungan yang saling berkaitan. Gaya yang terjadi pada pegangan tali (T) diperoleh dengan mengkalikan massa(m2) dan percepatan. Pada percobaan tersebut terdapat perubahan massa dari glider (m2) ke hanger (m1).semakin besar massa yang diberikan hanger kepada glider makan semakin cepat pula percepatan dari sebuah glider.



Hal tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan rumus yang tertera pada percobaan tersebut yaitu : 2. 𝑆 2.0,8 𝑚 = = 0,357 (2,117) 2 𝑡2 𝑠2 (0,001 + 0,002) . 9,8 𝑚1 . 𝑔 𝑎 𝑡ℎ𝑒𝑜𝑟𝑦 = = = 0,428 𝑚/𝑠 2 (𝑚1 + 𝑚2 ) (0,01 + 0,265 − 0,02) 𝑇𝑝𝑟𝑎𝑐𝑡 = 𝑚2 . 𝑎 𝑝𝑟𝑎𝑐𝑡𝑖𝑐 = (0,265 − 0,002) 𝑥 0,357 = 0,094 𝑁 𝑇𝑡ℎ𝑒𝑜𝑟𝑦 = 𝑚2 . 𝑎 𝑡ℎ𝑒𝑜𝑟𝑦 = (0,265 − 0,002) 𝑥 0,428 = 0,113 𝑁 𝑎 𝑝𝑟𝑎𝑐𝑡 =



5. Write your conclusions for each experiment (at least 5) 1. Pada percepatan konstan, semakin besar jarak (s) lintasan maka semakin besar pula waktu (t) yang dibutuhkan untuk melintas. Pada percobaan 1, jarak lintasan divariasikan sebesar 0,4 m – 0,8 m akan menghasilkan waktu tempuh yang semakin besar dari 1,509 s hingga 2,135 s pada percepatan konstan dengan rata-rata percepatan sebesar 0,351 m/s2 dan deviasi sebesar 5.025%. 2. Hubungan antara kecepatan dengan waktu berbanding terbalik sedangkan dengan jarak berbanding lurus. Semakin sedikit waktu yang diperlukan untuk mencapai jarak tertentu maka kecepatan akan semakin besar, begitu juga sebaliknya semakin banyak waktu yang diperlukan maka kecepatan semakin rendah. 3. Percepatan gerak pada trolly berpengaruh terhadap massa beban(m1) yang digantungkan. Semakin berat massa beban(m1) maka percepatan pada trolly semakin cepat pula, begitu juga sebaliknya. Artinya percepatan dengan massa beban(m1) berbanding lurus. 4. Percepatan suatu objek dipengaruhi oleh gaya (F) yang dihasilkan pada objek tersebut. Semakin besar gaya yang diberikan maka semakin besar pula percepatan yang dihasilkan. Hal Ini dibuktikan pada percobaan 4 dimana jika gaya yang diberikan pada troli semakin besar maka percepatan troli akan semakin cepat. Hal tersebut membuktikan bahwa percepatan berbanding lurus dengan gaya. 5. Meskipun total massa kedua objek sebanding, perubahan komposisi massa pada masingmasing objek akan menghasilkan perbadaan gaya. Dengan total massa yang sama, jika beban dari troli dipindahkan ke gantungan secara parsial maka waktu troli untuk melaju akan semakin kecil dengan nilai percepatan (a) yang semakin besar. Hal ini membuktikan bahwa dengan mengubah komposisi massa pada masing-masing beban, gaya yang dihasilkan kedua objek akan berubah tergantung posisi objek yang ditambahkan bebannya .



+



Bab 2 – INTRODUCTION TO ELECTRICAL INSTRUMENTS AND CONCEPT Nama Asisten : STEVEN CHRISTIAN (TK023) MICHELLE VIRGINIA WIDJAJA (TK021) 1. Resistance of a resistor, Capacitance of a capacitor, and Inductance of an inductor. a. Resistansi Elemen rangkaian listrik yang berupa resistor disebut juga resistansi atau hambatan mempunyai sifat menghambat arus listrik yang lewat padanya. Tegangan yang melalui elemen adalah berbanding langsung dengan arus yang mengalir melalui elemen tersebut dan dapat dituliskan: U=I.R Dengan pengertian U = tegangan dalam satuan Volt I = arus yang mengalir dalam satuan Ampere R = resistansi elemen dalam satuan Ohm



Gambar 1 Simbol Induksi



Besarnya daya yang disisipkan oleh resistensi adalah:



b. Induktansi Elemen rangkaian listrik yang berupa induktor disebut juga induktansi mempunyai sifat menghambat arus listrik yang melalui pada bahan tersebut serta menuduh timbulnya arus terhadap tegangan yang terpasang. Pada listrik DC berfungsi saat dihubungkan ke sumber, setelah terhubung tidak berfungsi lagi, tetapi dalam arus listrik AC akan berfungsi terus menerus selama masih terhubung dengan sumber.



Gambar 2 Simbol Induksi



Induktansi didefinisikan sebagai konstanta pembanding yang berlaku pada persamaan tegangan dalam kumparan konduktor seperti ditunjukkan ada persamaan:



Dengan pengertian: I = arus yang mengalir dalam satuan Ampere u=tegangan dalam satuan Volt t = waktu dalam satuan detik L = induktansi dalam satuan Henry



Besarnya daya yang diserap oleh induktansi adalah perkalian tegangan dan arus.



c. Kapasitansi



Gambar 3 Simbol Kapasitansi



Elemen rangkaian listrik yang berupa kapasitor disebut kapasitansi mempunyai sifat mempercepat arus listik yang lewat padanya serta menggeser tegangan tersebut terhadap arus yang melewatinya. Pada listrik DC hanya berfungsi saat dihubungkan ke sumber, kemudian tidak berfungsi lagi, tetapi dalam listrik AC akan berfungsi terus-menerus selama masih terhubung dengan sumber. Kapasitansi didefinisikan sebagai konstanta pembanding yang berlaku pada persamaan arus d alam dua plat konduktor paralel dengan pemisah isolator seperti ditunjukkan pada persamaan berikut ini:



Dengan pengertian: i = arus yang mengalir dalam satuan Ampere u = tegangan dalam satuan Volt t = waktu dalam satuan detik C = kapasitansi dalam satuan Farad



Besarnya daya yang diserap oleh kapasitansi adalah perkalian tegangan dan arus.



2. Resistor, Capacitor, and Inductor a. Resistor Disebut juga dengan tahanan/hambatan, berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya. Satuan resistor adalah Ohm atau Ω (1 MΩ = 1.000 KΩ = 1.000.000 Ω) Resistor terbagi menjadi dua, yaitu : i. Resistor tetap, yaitu resistor yang nilai hambatannya relative tetap, biasanya terbuat dari karbon, kawat, atau paduan logam. Nilainya ditentukan tebal dan panjang lintasan karbon. Panjang lintasan karbon tergantung kisarnya alur yang berbentuk spiral. ii. Resistor variabel (Potensiometer), yaitu resistor yang besarnya hambatan dapat diubah- ubah. Yang termasuk ke dalam potensiometer antara lain : resistor KSN (Koefisien Suhu Negatif), resistor LDR (Light Dependent Resistor), dan resistor VDR (Voltage Dependent Resistor). Tabel 1 Kode warna resistor 4 gelang



Warna HItam Coklat Merah Orange Kuning Hijau Biru Ungu Abu-abu Putih Emas Perak Tanpa Warna



Gelang 1 (Digit 1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -



Gelang 2 (Digit 2) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -



Gelang 3 (Pengali) 1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000 100.000.000 1.000.000.000 0,1 0,01



Gelang 4 (Toleransi/%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 10



-



-



0,001



20



Kode Huruf Resistor: Resistor yang mempunyai kode angka dan huruf biasanya adalah resistor lilitan kawat yang diselubungi dengan keramik/porselin.



5W22RJ Arti angka dan huruf pada resistor dengan kode 5W22RJ adalah sebagai berikut : 5W, berarti kemampuan daya resistor besarnya 5 Watt. 22RJ, berarti besarnya resistensi 22 Ω dengan besarnya toleransi 5%.



b. Kapasitor Kapasitor (Kondensator) adalah suatu komponen listrik yang dapat menyimpan muatan listrik. Kapasitor diukur dalam Farad (F) = 1/1.000.000 mF (mikro Farad) = 1/1.000.000.000 nF (nano Farad) = 1/1.000.000.000.000 pF (piko Farad). Kapasitor elektrolit mempunyai 2 kutub positif dan negative (bipolar). Sedangkan kapasitor kering, misal kapasitor mika, kapasitor kertas tidak membedakan kutub positif dan negative (nonpolar). Tabel 2 Kode angka pada kapasitor



Kode Angka



Gelang 1 (Digit 1)



Gelang 2 (Digit 2)



Gelang 3 (Pengali)



Gelang 4 (Toleransi)



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9



1 2 3 4 5 6 7 8 9



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9



1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000 100.000.000 1.000.000.000



B C D F=1 G=2 H=3 J=5 K = 10 M = 20



c. Induktor Inductor adalah komponen listrik yang digunakan sebagai beban induktif. Kapasitas inductor dinyatakan dalam satuan H (Henry) = 1.000 mH (mili Henry). Kapasitas inductor diberi lambing L, sedangkan reaktansi induktif diberi lambang XL. XL = 2.π.f.LΩ...............(1) Dimana : XL



= Reaktansi induktif (Ω)



π



= 3,14 atau 22/7



f



= Frekuensi (Hz), 60 Hz



L



= kapasitas inductor (H)



Pada inductor terdapat unsure resistansi (R) dan induktif (XL) jika digunakan sebagai beban sumber tegangan DC, maka hanya terdapat unsure R saja. Dalam sumber tegangan AC berlaku rumus : 𝑉



𝑍 = , dimana 𝑍2 = 𝑅2 + 𝑋𝐿2 𝑋𝐿2 = 𝑍2 − 𝑅2 , 𝑍 = √𝑅2 + 𝑋𝐿2 𝑋𝐿 = √𝑍2 − 𝑅 2 𝐼 Dimana : Z



= Impedensi (W)



R



= Tahanan (Ω)



V



= Tegangan AC (V)



XL



= Reaktansi Induktif (W)



I



= Kuat Arus (A)



3. AC and DC Voltage and its sources Pegertian arus AC Alternating Current (AC) adalah jenis arus listrik, di mana arah aliran elektron berubah bolak-balik secara berkala.Satu keuntungan dari arus bolak-balik adalah relatif murah untuk mengubah tegangan arus. Pengertian arus DC Arus searah (DC) adalah arus listrik yang mengalir secara konsisten dalam satu arah. Arus yang mengalir dalam senter atau alat lain yang menggunakan baterai adalah arus searah. Perbedaan Sumber Tegangan AC vs DC Perbedaan antara AC dan DC terletak pada arah aliran elektron. Di DC, elektron mengalir terus dalam satu arah, atau "maju." Di AC, elektron terus berpindah arah, kadang-kadang maju "dan kemudian" mundur. Sumber Arus AC Dalam kehidupan sehari-hari kita telah memanfaatkan arus AC (Arus Bolak Balik). Hal ini dapat kita temui pada semua peralatan yang mengkonsumsi listrik PLN, seperti : Kulkas, TV, Setrika, Printer dll.



1. 2. 3. 4.



Contoh Sumber Tegangan AC Berikut ini adalah beberapa contoh sumber tegangan AC: Arus listrik dari PLN Genset Dinamo Turbin angin



Contoh Peralatan Yang Menggunakan Sumber Tegangan AC : 1. Komputer 2. Printer



3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.



Mesin Cuci Blender Mixer TV Radio AC Kulkas Dll



4. Active and Passive components 1. Komponen Elektronika Aktif (Active Electronic Components) Komponen Elektronika Aktif adalah jenis komponen elektronika yang memerlukan arus eksternal untuk dapat beroperasi. Dengan kata lain, komponen elektronika aktif hanya dapat berfungsi apabila mendapatkan sumber arus listrik dari luar (eksternal). Komponen-komponen elektronika yang digolongkan sebagai komponen Aktif adalah Dioda, Transistor dan IC (Intragrated Circuit) yang terbuat dari bahan semikonduktor seperti silikon, germanium, selenium dan metal oxides. – Dioda Dioda adalah Komponen Elektronika Aktif yang berfungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Dioda terdiri dari dua Elektroda yaitu Anoda dan Katoda. Yang termasuk dalam keluarga Dioda diantaranya seperti LED (Light Emitting Diode), DIAC, Dioda Zener, Dioda Penyearah, Dioda Foto, Dioda Schottky, Dioda Tunnel dan Dioda Laser. – Transistor Transistor adalah Komponen Elektronika Aktif yang berfungsi sebagai Penguat, Penyearah, Pengendali, Mixer dan Osilator. Komponen yang termasuk dalam keluarga Transistor diantaranya seperti Transistor Bipolar (NPN & PNP), Transistor Foto, TRIAC, MOSFET, JFET dan UJT. – IC (Integrated Circuit/Sirkuit Terpadu) Integrated Circuit atau sering disingkat dengan IC adalah Komponen Elektronika Aktif yang terdiri dari gabungan ratusan bahkan jutaan Transistor, Resistor dan komponen lainnya yang diintegrasi menjadi sebuah Rangkaian Elektronika dalam sebuah kemasan kecil. Berdasarkan fungsinya, IC dapat dikelompokan lagi menjadi IC Pewaktu (Timer), IC Comparator (Pembanding), IC Logic gates (Gerbang Logika), IC Switching (Pengendali) dan IC Amplifier (Penguat). 2. Komponen Elektronika Pasif (Pasive Electronic Components) Komponen Elektronika Pasif adalah jenis Komponen elektronika yang tidak memerlukan sumber arus listrik eksternal untuk pengoperasiannya. Komponen-komponen elektronika yang digolongkan sebagai komponen pasif diantaranya seperti Resistor, Kapasitor dan Induktor.



– Resistor Resistor atau Hambatan adalah Komponen Elektronika Pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Satuan Nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm (Ω). Komponen-komponen yang termasuk dalam keluarga Resistor diantaranya seperti Resistor bernilai tetap, resistor yang dapat diatur hambatannya (variable resistor atau potensiometer), LDR (Light Dependent Resistor) dan Thermistor (PTC dan NTC). – Kapasitor Kapasitor (Capacitor) atau Kondensator (Condensator) adalah Komponen Elektronika Pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansinya adalah Farad. Komponen-komponen yang termasuk dalam keluarga Kapasitor tersebut diantaranya adalah Kapasitor nilai tetap (Keramik, kertas, mika, tantalum dan elektrolit), kapasitor yang nilai dapat diatur kapasitasnya (VARCO dan Trimmer). – Induktor Induktor atau dikenal juga dengan Coil adalah Komponen Elektronika Pasif yang terdiri dari susunan lilitan Kawat yang membentuk sebuah Kumparan. Induktor akan menimbulkan medan magnet saat dialiri arus listrik. Satuan Induktansi pada Induktor adalah Henry (H). Komponen-komponen yang termasuk dalam keluarga Induktor diantaranya seperti air core inductor, iron core inductor, ferrite core inductor, torroidal core indu ctor, laminated core inductor dan variable inductor. 5. Polar and Non-Polar components kapasitor polar = kapasitor yang kedua kutubnya memiliki polaritas positif dan negative kapasitor non polar = kelompok kapasitor yang dibuat dengan bahan direlektrik dari keramik, film, dan mika yang bahannya digunakan untuk membuat kapasitor yang kapasitansinya kecil. 6. Open and Close Circuit Rangkaian Terbuka adalah komponen yang terputus atau putus dari rangkaian. Contoh Sirkuit Terbuka: Misalkan kita telah menghubungkan baterai suplai DC dengan bohlam yang terhubung sebagai beban, resistansi dan sakelar. Saat sakelar terbuka, arus listrik tidak mengalir dari sumber (baterai) ke beban yang diinginkan (ringan).



Dengan demikian, rangkaian ini tidak menghantarkan listrik dan perbedaan potensial nol terjadi antara dua terminal sakelar terbuka karena jalur yang tidak lengkap. Lain halnya pada saat kita menyambungkan isolator atau alat penyekat pada suatu rangkaian listrik, listrik tidak mengalir meskipun jalur rangkaian telah selesai dibuat. Diberikan di bawah ini adalah diagram dengan menghubungkan sumber, beban dan isolator.



Karena isolator, arus tidak lewat di sirkuit, dan cahaya tidak menyala. Artinya, terkadang, isolator berfungsi sebagai sirkuit terbuka. Sirkuit Tertutup Dalam sirkuit tertutup, arus listrik (partikel bermuatan) mengalir dari sumber energi aktif ke beban yang terhubung atau komponen lain karena jalur loop tertutup. Contoh Sirkuit Tertutup: Misalkan, baterai catu tegangan DC dihubungkan dengan lampu (seperti beban) dan sakelar tertutup. Karena sakelar tertutup, rangkaian membuat jalur lengkap untuk mengalirkan arus listrik.



Dari diagram di atas, Anda dapat melihat bohlam menyala di sirkuit tertutup.



Perbedaan antara Sirkuit Terbuka dan Sirkuit Tutup



No



1



2



3



Kandungan



Dasar



Rangkaian terbuka



Sirkuit Tertutup



Sirkuit terbuka membuat jalur



Sirkuit tertutup membuat jalur



yang tidak lengkap untuk



lengkap untuk mengalirkan



mengalirkan energi aktif dari



energi aktif dari sumber ke



sumber ke beban.



beban.



Dalam rangkaian terbuka



Listrik



listrik, arus tidak mengalir.



Simbol



Ini diwakili oleh ' ()' dalam



Ini diwakili oleh ' (.) ' Dalam



(Dasar)



sirkuit listrik.



sirkuit listrik.



Dalam rangkaian listrik, 4



Dalam rangkaian listrik tertutup,



Arus



Potensi



perbedaan potensial tidak



Perbedaan



terjadi antara kedua terminal rangkaian terbuka.



arus mengalir dari muatan positif ke partikel muatan negatif.



Dalam rangkaian listrik, perbedaan potensial terjadi antara dua terminal rangkaian tertutup.



Sirkuit tertutup menghantarkan 5



Alam



Sirkuit terbuka tidak dapat



listrik dengan bantuan elemen



menghantarkan listrik.



aktif yang terhubung (seperti baterai, sel PV, dll).



6



Negara



Sirkuit ini bekerja sebagai posisi OFF .



Sirkuit ini bekerja secara kontinyu pada posisi keadaan ON .



Dalam bentuk tubular, saya membandingkan poin dasar - sirkuit terbuka vs sirkuit tertutup.



Sirkuit Terbuka: Dalam sirkuit terbuka listrik, tidak ada sambungan listrik yang terjadi di antara sumber dan beban.



Jika ada sisi sumber atau komponen lain yang terputus dalam rangkaian listrik, arus tidak akan mengalir. Karena itulah beban tidak akan diaktifkan. Sirkuit Tertutup: Dalam sirkuit tertutup, jalur loop tertutup terjadi dengan sumber yang terhubung dan beban.



Agar rangkaian listrik dan elektronik dapat berfungsi (rangkaian terbuka dan rangkaian tertutup), kita membutuhkan sakelar untuk membuat (ON) dan memutus (OFF)



rangkaian. Dalam sistem tenaga, pemutus sirkuit dan sekering melakukan peran sakelar yang sama (membuat dan memutus sirkuit) secara manual dan otomatis pada kondisi gagal.



7. Explain the function of Multimeter Multimeter adalah bagian dari peralatan multifungsi yang dapat digunakan untuk mengukur berbagai besaran listrik seperti tegangan, arus, hambatan 8. Multimeter measuring concept Mengukur voltase Tegangan adalah besaran listrik termudah dan terpenting yang perlu diukur oleh teknisi listrik saat bekerja dengan perangkat listrik. Nilai voltase untuk tenaga listrik pada titik ukur alat listrik. Saat melakukan pemeliharaan atau pemecahan masalah, langkah kerja yang paling penting adalah menonaktifkan daya pada peralatan listrik untuk masalah keselamatan. Setelah mematikan catu daya peralatan, seorang ahli listrik harus memastikan tidak ada daya dengan memeriksa tegangan, dalam hal ini multimeter bertindak sebagai pendeteksi tegangan. Di pekerjaan lain ketika tukang listrik harus bekerja dengan peralatan listrik hidup. Pengukuran tegangan akan membantu teknisi listrik dalam menilai seberapa baik modul catu daya, apakah cukup daya untuk pengoperasian peralatan Mari melalui beberapa langkah dasar untuk mengukur tegangan Langkah 1: Putar dial ke VAC atau VDC sesuai dengan daya AC atau DC Langkah 2: Masukkan kabel hitam dan merah ke jack COM dan V yang sesuai Langkah 3: Hubungkan kabel ke terminal catu daya Langkah 4: Membaca nilai pengukuran yang ditampilkan di layar Mengukur resistensi Yang penting berikutnya adalah besaran resistansi yang dapat diukur multimeter. Sebagian besar perangkat listrik di sekitar kita dibangun oleh induktor seperti penerangan, motor itu berarti bahwa setiap perangkat memiliki nilai resistansi yang ditentukan. Dengan mengukur hambatan, kita dapat dengan mudah mendeteksi jika perangkat listrik tidak normal.



Sebagai contoh: Nilai resistansi 01 motor normal adalah 5 Ohm, dan setelah lama beroperasi, nilai resistansinya menjadi lebih kecil atau nilai sangat besar (OL). Dari hambatan tersebut, tukang listrik menilai motor ini rusak. Mengukur resistansi kemungkinan besar untuk mengukur tegangan tetapi lebih mudah. Langkah 1: Putar dial ke simbol ꭥ pada multimeter Langkah 2: masukkan lead hitam dan merah ke COM dan jack, membalikkan antara 2 lead dimungkinkan Langkah 3: sambungkan 02 lead ke 02 titik alat pengukur Langkah 4: Membaca nilai resistansi di layar multimeter Tes kontinuitas Fungsi multimeter selanjutnya juga berguna dan sering digunakan oleh ahli listrik. Ini membantu kami mendeteksi kabel yang rusak atau kontak yang buruk dari tombol atau sirkuit pengalih… Sangat mudah untuk melakukan uji kontinuitas dengan multimeter. Langkah 1: Putar tombol ke simbol dioda Langkah 2: Masukkan 02 lead hitam dan merah ke COM dan jack seperti pengukuran resistansi Langkah 3: Hubungkan 02 mengarah ke 02 titik kabel atau kontak perlu diuji Langkah 4: Periksa layar multimeter, jika menunjukkan0.0ꭥ maka kabel / kontak dalam keadaan baik, jika tidak maka akan rusak. Kesimpulan Selain pengujian tegangan, hambatan, dan kontinuitas, saat ini multimeter dapat mengukur berbagai besaran listrik lainnya. Jadi memilih multimeter terbaik dan menguasainya adalah keterampilan yang diperlukan bagi setiap teknisi listrik, itu akan sangat membantu dan mempermudah pekerjaan tukang listrik



Bab 3 – SERIES, PARALLEL CIRCUIT AND OHM’S LAW Nama Asisten : STEVEN CHRISTIAN (TK023) MICHELLE VIRGINIA WIDJAJA (TK021) 1. Ohm’s Law Hukum Ohm adalah suatu pernyataan yang menyebutkan bahwa arus listrik (I) yang mengalir pada suatu kawat konduktor sebanding dengan beda potensial (V) yang diberikan pada ujung-ujungnya. Artinya, semakin besar beda potensial, maka semakin besar arus yang mengalir. Sebaliknya, jika beda potensial yang diberikan diperkecil, semakin kecil pula arus yang mengalir. Kita bisa merumuskannya menjadi sebagai berikut. I=V Ketika arus listrik I mengalir dalam sebuah kawat konduktor dengan beda potensial di ujung-ujungnya V, maka arus akan berbanding terbalik dengan hambatan, menghasilkan rumus sebagai berikut. I α 1/R Berdasarkan dua persamaan di atas, maka didapatkan rumus dari hukum Ohm sebagai berikut. I=V/R atau V = IR Besaran R adalah hambatan pada kawat. Hukum Ohm juga dapat dinyatakan sebagai “arus yang mengalir melalui konduktor berbanding lurus dengan beda potensial antara kedua ujungnya, sementara kondisi f isik konduktor seperti temperatur, regangan, dan lainnya tetap konstan”. Grafik perubahan beda potensial terhadap arus yang mengalir pada kawat konduktor berbentuk linier seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini. Keterbatasan hukum Ohm Namun, hukum Ohm juga memiliki keterbatasan. Hukum ini telah diturunkan dengan asumsi bahwa hambatan tidak tergantung pada arus. Sehingga, hambatan atau resistansi selalu tetap dan tidak tergantung pada arus (I). Artinya, hukum Ohm tidak berlaku untuk fluida, materi semikonduktor, maupun isolator. Material yang tidak memenuhi hukum Ohm disebut sebagai material non-Ohmik. Berikut adalah grafik arus dan beda potensial bagi material non-Ohmik.



Latihan Soal Seorang siswa menghubungkan dua resistor R 1 dan R2 secara seri ke sumber DC dengan tegangan 20V. Dapatkah kamu menghitung arus yang mengalir melalui rangkaian jika kode warna untuk resistor: (gambar) R1 = Kuning, ungu, oranye R2 = Coklat, hitam, merah Kalau sudah, yuk kita bahas dan cocokkan jawabannya bersama-sama. Jawab Menurut kode warna resistor karbon, pita warna R 1 mewakili angka-angka berikut: Kuning = 4, Ungu = 7 dan Oranye = 3 R1 = 47 x 10 3 Ω = 47k Ω Pita warna resistor R2 mewakili angka-angka berikut: Coklat = 1, Hitam = 0 dan Merah = 2 R2 = 10 x 10 2 Ω = 1k Ω Jadi, nilai hambatan penggantinya adalah R = R 1 + R2 = 47 kΩ + 1kΩ R = 48kΩ Arus yang mengalir di rangkaian, I = V/R V = 20 V, R = 48kΩ >> I = 20V/48kΩ = 4,16 x 10 -4A



2. The relation between Voltage (V), Current (I), and Resistance (R) Tegangan, Arus, dan Resistensi Sirkuit listrik terbentuk ketika jalur konduktif dibuat untuk memungkinkan muatan listrik terus bergerak. Pergerakan muatan listrik yang terus menerus melalui konduktor rangkaian disebut arus , dan ini sering disebut dalam istilah "aliran", seperti aliran cairan melalui pipa berlubang. Gaya yang memotivasi pembawa muatan untuk "mengalir" dalam rangkaian disebut tegangan . Tegangan adalah ukuran spesifik energi potensial yang selalu relatif antara dua titik. Ketika kita berbicara tentang sejumlah tegangan yang ada di suatu rangkaian, kita



mengacu



pada



pengukuran



berapa



banyak energi potensial yang ada



untuk



memindahkan pembawa muatan dari satu titik tertentu di rangkaian itu ke titik tertentu lainnya. Tanpa mengacu pada dua titik tertentu, istilah "tegangan" tidak ada artinya. Arus cenderung bergerak melalui konduktor dengan beberap a derajat gesekan, atau berlawanan



dengan



gerakan. Perlawanan



terhadap



gerakan



ini lebih



tepat



disebut resistensi . Besarnya arus dalam suatu rangkaian tergantung pada jumlah tegangan dan besarnya hambatan dalam rangkaian untuk melawan aliran arus. Sama seperti tegangan, hambatan adalah besaran relatif antara dua titik. Untuk alasan ini, jumlah tegangan dan resistansi sering dinyatakan sebagai "antara" atau "melintasi" dua titik dalam suatu rangkaian. Satuan Pengukuran: Volt, Amp, dan Ohm Untuk dapat membuat pernyataan yang berarti tentang besaran-besaran ini dalam rangkaian, kita harus dapat mendeskripsikan besarannya dengan cara yang sama seperti kita menghitung massa, suhu, volume, panjang, atau jenis besaran fisik lainnya. Untuk massa, kita mungkin menggunakan satuan "kilogram" atau "gram". Untuk suhu, kita bisa menggunakan derajat Fahrenheit atau derajat Celsius. Berikut adalah satuan standar untuk arus listrik, tegangan, dan tahanan:



"Simbol" yang diberikan untuk setiap kuantitas adalah huruf alfabet standar yang digunakan untuk mewakili kuantitas tersebut dalam persamaan aljabar. Huruf standar seperti ini umum dalam disiplin ilmu fisika dan teknik dan diakui secara internasional. "Singkatan unit" untuk setiap kuantitas mewakili simbol alfabet yang digunakan sebagai notasi singkatan untuk unit pengukuran tertentu. Dan, ya, simbol "tapal kuda" yang tampak aneh itu adalah huruf kapital Yunani Ω, hanya sebuah karakter dalam alfabet asing (maaf untuk setiap pembaca Yunani di sini). Setiap unit pengukuran dinamai berdasarkan eksperimen terkenal di bidang kelistrikan: Ampere diambil dari nama orang Prancis Andre M. Ampere, volt setelah



Alessandro Volta Italia, dan ohm setelah Georg Simon Ohm dari Jerman. Simbol matematika untuk setiap besaran juga memiliki arti. "R" untuk resistansi dan "V" untuk tegangan keduanya cukup jelas, sedangkan "I" untuk arus tampaknya agak aneh. "I" dianggap telah dimaksudkan untuk mewakili "Intensitas" (aliran muatan), dan simbol lain untuk tegangan, "E," adalah singkatan dari "Gaya gerak listrik." Dari penelitian apa yang bisa saya lakukan, sepertinya ada beberapa perselisihan tentang arti "saya". Simbol "E" dan "V" dapat dipertukarkan untuk sebagian besar, meskipun beberapa teks menyimpan "E" untuk mewakili tegangan pada suatu sumber (seperti baterai atau generator) dan "V" untuk mewakili tegangan pada sumber lainnya. Semua simbol ini diekspresikan dengan huruf kapital, kecuali dalam kasus di mana besaran (terutama tegangan atau arus) dijelaskan dalam jangka waktu singkat (disebut nilai "sesaat"). Misalnya, voltase baterai, yang stabil dalam jangka waktu yang lama, akan dilambangkan dengan huruf kapital "E", sedangkan puncak voltase sambaran petir pada saat itu menghantam saluran listrik kemungkinan besar akan terjadi. disimbolkan dengan huruf kecil “e” (atau huruf kecil “v”) untuk menunjukkan nilai tersebut pada satu waktu. Konvensi huruf kecil yang sama ini juga berlaku untuk arus, huruf kecil “i” mewakili arus pada suatu waktu. Kebanyakan pengukuran arus searah (DC), bagaimanapun, menjadi stabil dari waktu ke waktu, akan dilambangkan dengan huruf kapital. Coulomb dan Muatan Listrik Salah satu satuan dasar pengukuran listrik yang sering diajarkan pada permulaan kursus elektronika tetapi jarang digunakan setelahnya, adalah satuan coulomb , yang merupakan ukuran muatan listrik yang sebanding dengan jumlah elektron dalam keadaan tidak seimbang. Satu coulomb muatan sama dengan 6.250.000.000.000.000.000 elektron. Simbol besaran muatan listrik adalah huruf kapital “Q”, dengan satuan coulomb disingkat dengan huruf kapital “C.” Kebetulan unit untuk aliran arus, amp, sama dengan 1 coulomb muatan yang melewati titik tertentu dalam rangkaian dalam waktu 1 detik. Dalam istilah-istilah ini, arus adalah laju gerak muatan listrik melalui sebuah konduktor. Seperti yang dinyatakan sebelumnya, tegangan adalah ukuran energi potensial per unit muatan yang tersedia untuk memotivasi aliran arus dari satu titik ke titik lainnya. Sebelum kita dapat secara tepat menentukan apa itu "volt", kita harus memahami cara mengukur kuantitas ini yang kita sebut "energi potensial." Satuan metrik



umum untuk energi jenis apa pun adalah joule , sama dengan jumlah usaha yang dilakukan oleh gaya 1 newton yang diberikan melalui gerakan 1 meter (searah). Dalam satuan Inggris, ini sedikit kurang dari 3/4 pon gaya yang diberikan pada jarak 1 kaki. Secara umum, dibutuhkan energi sekitar 1 joule untuk mengangkat beban seberat 3/4 pon 1 kaki dari tanah, atau untuk menyeret sesuatu sejauh 1 kaki menggunakan gaya tarik paralel 3/4 pon. Didefinisikan dalam istilah ilmiah ini, 1 volt sama dengan 1 joule energi potensial listrik per (dibagi dengan) 1 coulomb muatan. Jadi, baterai 9 volt melepaskan energi 9 joule untuk setiap coulomb muatan yang dipindahkan melalui suatu rangkaian. Satuan dan simbol besaran listrik ini akan menjadi sangat penting untuk diketahui saat kita mulai mengeksplorasi hubungan antar keduanya dalam rangkaian.



Persamaan Hukum Ohm Penemuan utama Ohm adalah bahwa jumlah arus listrik yang melalui konduktor logam dalam suatu rangkaian berbanding lurus dengan tegangan yang dilewatinya, untuk suhu tertentu. Ohm mengungkapkan penemuannya dalam bentuk persamaan sederhana, yang menjelaskan bagaimana tegangan, arus, dan hambatan saling berhubungan:



Dalam ekspresi aljabar ini, tegangan (E) sama dengan arus (I) dikalikan dengan resistansi (R). Dengan menggunakan teknik aljabar, kita dapat memanipulasi persamaan ini menjadi dua variasi, masing-masing menyelesaikan untuk I dan R:



Menganalisis Sirkuit Sederhana dengan Hukum Ohm Mari kita lihat bagaimana persamaan ini bekerja untuk membantu kita menganalisis rangkaian sederhana:



Pada rangkaian di atas, hanya ada satu sumber tegan gan (baterai, di sebelah kiri) dan hanya satu sumber resistansi terhadap arus (lampu, di sebelah kanan). Ini membuatnya sangat mudah untuk menerapkan Hukum Ohm. Jika kita mengetahui nilai dari dua dari tiga kuantitas (tegangan, arus, dan resistansi) di rangkaian ini, kita dapat menggunakan Hukum Ohm untuk menentukan yang ketiga. Dalam contoh pertama ini, kita akan menghitung jumlah arus (I) dalam suatu rangkaian, diberi nilai tegangan (E) dan resistansi (R):



Berapa besar arus (I) di sirkuit ini?



Dalam contoh kedua ini, kami akan menghitung jumlah resistansi (R) dalam suatu rangkaian, diberi nilai tegangan (E) dan arus (I):



Berapakah besar hambatan (R) yang ditawarkan oleh lampu?



Dalam contoh terakhir, kami akan menghitung jumlah tegangan yang dipasok oleh baterai, diberi nilai arus (I) dan resistansi (R):



Berapakah besaran voltase yang disediakan oleh baterai?



Teknik Segitiga Hukum Ohm Hukum Ohm adalah alat yang sangat sederhana dan berguna untuk menganalisis rangkaian listrik. Ini digunakan begitu sering dalam studi kelistrikan dan elektronik sehingga perlu dihafalkan oleh siswa yang serius. Bagi mereka yang belum terbiasa dengan aljabar, ada trik untuk mengingat cara menyelesaikan berapa pun kuantitas, mengingat dua lainnya. Pertama, susun huruf E, I, dan R dalam segitiga seperti ini:



Jika Anda tahu E dan I, dan ingin menentukan R, hilangkan saja R dari gambar dan lihat apa yang tersisa:



Jika Anda mengetahui E dan R, dan ingin menentukan I, hilangkan I dan lihat apa yang tersisa:



Terakhir, jika Anda mengetahui I dan R, dan ingin menentukan E, hilangkan E dan lihat apa yang tersisa:



Pada akhirnya, Anda harus terbiasa dengan aljabar untuk mempelajari kelistrikan dan elektronik dengan serius, tetapi tip ini dapat membuat perhitungan pertama Anda sedikit lebih mudah diingat. Jika Anda merasa nyaman dengan aljabar, yang perlu Anda lakukan hanyalah memasukkan E = IR ke dalam memori dan mendapatkan dua rumus lain dari itu saat Anda membutuhkannya!



3. Describe the characteristic of Serial Circuit a) Rangkaian seri hanya memiliki satu jalur untuk aliran arus listrik. b) Rangkaian seri memiliki kelebihan yaitu kuat arus listrik (I) yang mengalir pada tiap bagian sama, lampu lebih terang, lebih sederhana dan memerlukan sedikit kabel c) Rangkaian seri memiliki kelemahan yaitu bila satu bagian terputus maka seluruh rangkaian akan terputus dan mati, serta lebih boros energi listrik dan baterai cepat habis 4. Describe the characteristic of Parallel Circuit Dalam rangkaian paralel, voltase sama untuk masing-masing cabang. Hukum Ohm memberi persamaan sederhana yang dapat membantu Anda menghitung voltase, arus dan hambatan dalam rangkaian paralel.



Tegangan Tegangannya sama untuk masing-masing resistor dalam rangkaian paralel karena hanya ada dua titik umum yang menghubungkan semua resistor, dan voltase atau tegangan antara titik umum selalu sama. Tegangan, atau perbedaan potensial listrik, adalah energi per satuan muatan; Itu diukur dalam volt pada voltmeter.



Arus Arus listrik bisa menempuh banyak jalur melalui sirkuit paralel. Arus total sama dengan jumlah masing-masing cabang arus individual. Arus total rangkaian dapat dihitung dengan persamaan I = V / (1 / R1 + 1 / R2 + … + 1 / Rn) di mana I adalah arus total, V adalah tegangan dan R1, R2 dan seterusnya Adalah hambatan dari setiap cabang individu. Arus diukur dalam ampere dengan ammeter.



Hambatan Hambatan atau Resistansi total untuk rangkaian paralel harus kurang dari resistansi cabang individu dibagian manapun. Resistansi diukur dalam ohm. Cara menghitung resistansi total dengan membagi arus total dengan voltase; Persamaan ini, I= V/R dikenal sebagai Hukum Ohm. Hal ini dapat ditulis ulang sebagai R =V /I



Jika Anda tidak mengetahui tegangan dan arus total, hitunglah resistansi total dari tahanan masing-masing cabang dengan persamaan 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + … + 1 / Rn. Daya tahan sirkuit Pembukaan cabang individu hanya menghentikan arus di cabang itu. Bagian cabang lainnya akan terus bekerja karena arus memiliki banyak jalur yang bisa ditempuh di seluruh sirkuit.



5. The application of serial and parallel circuit 1. RANGKAIAN SERI Rangkaian seri terdiri dari dua atau lebih beban listrik yang dihubungkan ke catu daya lewat satu rangkaian. Rangkaian listrik seri adalah suatu rangkaian listrik, di mana input suatu komponen berasal dari output komponen lainnya. Hal inilah yang menyebabkan rangkaian listrik seri dapat menghemat biaya (digunakan sedikit kabel penghubung). Selain memeliki kelebihan, rangkaian listrik seri juga memiliki suatu kelemahan, yaitu jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tidak akan berfungsi sebagaimana mestinya. Misal tiga buah bola lampu dirangkai seri, maka input dari lampu satu akan datang dari output lampu yang lain. Jika salah satu lampu dicabut atau rusak, maka lampu yan lain akan ikut padam. Rangkaian seri dapat berisi banyak beban listrik dalam satu rangkaian. Contoh yang baik dari beberapa beban rangkaian dihubung seri adalah lampu pohon Natal. ( kurang lebih 20 lampu dalam rangkaian seri ). Dua buah elemen berada dalam susunan seri jika mereka hanya memiliki sebuah titik utama yang tidak terhubung menuju elemen pembawa arus pada suatu jaringan.Karena semua elemen disusun seri, maka jaringan tersebut disebut rangkaian seri. Dalam rangkaian seri, arus yang lewat sama besar pada masing-masing elemen yang tersusun seri. Sifat-sifat Rangkaian Seri 1. Arus yang mengalir pada masing beban adalah sama. 2. 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 3. Banyak beban listrik yang dihubungkan dalam rangkaian seri, tahanan total rangkaian menyebabkan naiknya penurunan arus yang mengalirdalam 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.



Contoh paling sederhana penerapan rangkaian listrik seri dalam kehidupan sehari-hari (di rumah) : •



Lampu hias pohon Natal model lama (yang baru pakai rangkaian elektronik & lampu LED) merupakan rangkaian seri beberapa lampu (12V di-seri 20 pcs) sehingga dapat menerima tegangan sesuai dengan jala-jala (220V).



•



Lampu TL (tube Lamp) atau orang bilang lampu neon, model lama yang masih memakai ballast, di dalam box nya memakai rangkaian seri antara jala-jala dengan ballastnya.



•



Di dalam setrika listrik ada rangkaian seri dengan bimetal (temperatur kontrol), demikian juga kulkas.



•



Sakelar/switch merupakan penerapan rangkaian seri dengan beban.



2. RANGKAIAN PARALEL 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. Rangkaian Paralel adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara berderet (paralel). Lampu yang dipasang di rumah umumnya merupakan rangkaian paralel. Rangakain listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik, di mana semua input komponen berasal dari sumber yang sama. Semua komponen satu sama lain tersusun paralel. Hal inilah yang menyebabkan susunan paralel dalam rangkaian listrik menghabiskan biaya yang lebih banyak (kabel penghubung yang diperlukan lebih banyak). Selain kelemahan tersebut, susunan paralel memiliki kelebihan tertentu dibandingkan susunan seri. Adapun kelebihannya adalah jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tetap berfungsi sebagaimana mestinya. Sifat-sifat Rangkaian Paralel 1) Tegangan pada masing-masing beban listrik sama dengan tegangan sumber. 2) Masing-masing cabang dalam rangkaian parallel adalah rangkaian individu. Arus masing-masing cabang adalah tergantung besar tahanan cabang.



3) 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.) 4) 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. Contoh paling sederhana penerapan rangkaian listrik paralel dalam kehidupan sehari-hari (di rumah) : 1) Distribusi Listrik PLN kerumah-rumah adalah paralel. 2) Stop contact merupakan rangkaian paralel dengan jala-jala.



6. Compare the result that you get from the practicum with the simulation and the theory Dalam menjawab soal dalam praktikum kami seluruhnya menggunakan teori dengan rumus Tabel 3.1 = I = V / R Tabel 3.2 = I = V / R Tabel 3.3 = I = V / R → RT.I = R1.I + R2.I + R3.I Tabel 3.4 =



Make the theory and your experiment data as the reference in making analysis and give the conclusion (5) about the experiment. Tabel 3.1 dan tabel 3.2 : 1) Nilai hambatan berbanding terbalik dengan nilai kuat arusnya. Jika nilai hambatannya besar, maka nilai kuat arusnya akan kecil. Begitu juga sebaliknya. 2) Tegangan sebanding dengan kuat arus listrik. Semakin besar tegangan maka semakin



besar arus yang dihasilkan 3) Dapat disimpulkan bahwa Hukum Ohm menyatakan bahwa kuat arus listrik (I) sebanding dengan beda potensial yang diberikan dan berbanding terbalik dengan hambatan rangkaian (R) dapat disimbolkan dengan : V = I . R 4) Hukum ohm mempelajari arus listrik pada rangkaian tertutup. Arus listrik mengalir karena adanya beda potensial antara dua titik pada suatu penghantar, seperti lampu senter,radio, dan televisi. Alat-alat tersebut dapat menyala (berfungsi) karena adanya aliran listrik dari sumber tegangan yang dihubungkan peralatan tersebut sehingga menghasilkan beda potensial. 5) Jika arus listrik melalui suatu penghantar, maka kekuatan arus tersebut sebanding lurus dengan tegangan listrik yang terdapat antara kedua penghantar tadi. 6) Hukum Kirchhoff 1 merupakan Hukum Kirchhoff yang berkaitan dengan dengan arah arus dalam menghadapi titik percabangan. Hukum Kirchhoff 1 ini sering disebut juga dengan Hukum Arus Kirchhoff atau Kirchhoff’s Current .



Tabel 3.3 : 1) Arus yang mengalir pada masing beban adalah sama. 2) 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. 3) 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. 4) Jika salah satu beban atau bagian dari rangkaian tidak terhubung atau putus, aliran arus terhenti. 5) Beda potensial/tegangan tiap-tiap hambatannya berbeda-beda dan hasil penjumlahan tegangan tiap-tiap hambatannya sama dengan tegangan totalnya. 𝑉 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑉1 + 𝑉2 +. . 𝑉𝑛 𝐼 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐼1 = 𝐼2 = ⋯ . 𝐼 𝑛 𝑅 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑅1 + 𝑅2 + . . . 𝑅𝑛



Tabel 3.4 : 1) Tegangan pada masing-masing beban listrik sama dengan tegangan sumber. 2) Masing-masing cabang dalam rangkaian parallel adalah rangkaian individu. Arus



masing- masing cabang adalah tergantung besar tahanan cabang. 3) 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.) 4) 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. 5) Beda potensial/ tegangan tiap-tiap percabangannya tetap dan besar tegangan setiap percabangan sama dengan tegangan totalnya. 𝑉 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑉1 = 𝑉2 = 𝑉3 = . . 𝑉𝑛 𝐼 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐼1 + 𝐼2 +. . 𝐼𝑛 1/𝑅 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 1/𝑅1 + 1/𝑅2 + … 1/𝑅 𝑛



Bab 4 – KIRCHOFF VOLTAGE-CURRENT LAW AND POTENTIOMETER Nama Asisten : STEVEN CHRISTIAN (TK023) MICHELLE VIRGINIA WIDJAJA (TK021) 1. Kirchoff Voltage Law and Kirchoff Current LawJ Pada tahun 1845, seorang fisikawan Jerman, Gustav Kirchhoff mengembangkan sepasang atau seperangkat aturan atau hukum yang mengatur tentang kekekalan arus dan energi dalam rangkaian listrik. Kedua aturan ini umumnya dikenal sebagai: Hukum Sirkuit Kirchhoffs dengan salah satu hukum Kirchhoff berurusan dengan arus yang mengalir di sekitar rangkaian tertutup, Hukum Arus Kirchoffs, (KCL) sedangkan hukum lainnya berkaitan dengan sumber tegangan yang ada dalam rangkaian tertutup, Tegangan Kirchhoffs Hukum, (KVL) . Hukum Pertama Kirchhoff - Hukum Saat Ini, (KCL) Kirchhoffs Current Law atau KCL, menyatakan bahwa " arus total atau muatan yang memasuki persimpangan atau node sama persis dengan muatan yang meninggalkan node karena tidak ada tempat lain untuk pergi kecuali pergi, karena tidak ada muatan yang hilang di dalam node ". Dengan kata lain jumlah aljabar dari SEMUA arus yang masuk dan keluar sebuah node harus sama dengan nol, I (keluar) + I (masuk) = 0. Ide oleh Kirchhoff ini umumnya dikenal sebagai Konservasi Muatan . Hukum Kirchoffs Saat Ini



Di sini, tiga arus yang memasuki node, I 1 , I 2 , I 3 semuanya bernilai positif dan dua arus yang meninggalkan node, I 4 dan I 5 bernilai negatif. Maka ini berarti kita juga dapat menulis ulang persamaan tersebut sebagai; I1 +I2 +I3 -I4 -I5 =0 Istilah Node dalam rangkaian listrik umumnya mengacu pada koneksi atau persimpangan dari dua atau lebih jalur atau elemen pembawa arus seperti kabel dan komponen. Juga agar arus mengalir baik masuk atau keluar dari node, jalur sirkuit tertutup harus ada. Kita dapat menggunakan hukum Kirchoff saat menganalisis rangkaian paralel.



Hukum Kedua Kirchhoff - Hukum Tegangan, (KVL) Hukum Tegangan Kirchhoff atau KVL, menyatakan bahwa " dalam jaringan loop tertutup apa pun, total tegangan di sekitar loop sama dengan jumlah semua tegangan yang turun dalam loop yang sama " yang juga sama dengan nol. Dengan kata lain jumlah aljabar dari semua tegangan dalam loop harus sama dengan nol. Ide oleh Kirchhoff ini dikenal sebagai Konservasi Energi . Hukum Tegangan Kirchhoff



Mulai di titik mana pun di loop, lanjutkan ke arah yang sama dengan mencatat arah semua penurunan tegangan, baik positif atau negatif, dan kembali ke titik awal yang sama. Penting untuk menjaga arah yang sama baik searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam atau jumlah tegangan akhir tidak akan sama dengan nol. Kita dapat menggunakan hukum tegangan Kirchhoff saat menganalisis rangkaian seri. Saat menganalisis rangkaian DC atau rangkaian AC menggunakan Hukum Sirkuit Kirchoff sejumlah definisi dan terminologi digunakan untuk menggambarkan bagianbagian rangkaian yang dianalisis seperti: node, jalur, cabang, loop, dan mesh. Istilahistilah ini sering digunakan dalam analisis rangkaian sehingga penting untuk memahaminya.



2. The difference between potentiometer and resistor Potentiometer adalah komponen elektronik yang dapat disesuaikan. Ini terdiri dari tubuh resistor dan sistem berputar atau geser. Ketika tegangan diterapkan di antara dua kontak tetap dari tubuh resistor, posisi kontak pada tubuh resistor diubah dengan memutar atau menggeser sistem, dan posisi kontak yang bergerak dapat diperoleh antara kontak yang bergerak dan kontak tetap. Tegangan hubungan tertentu. Ini sebagian besar digunakan sebagai pembagi tegangan, ketika potentiometer adalah elemen empat terminal. Potentiometer pada dasarnya adalah rheostat geser. Ada beberapa gaya, yang umumnya digunakan untuk sakelar volume speaker dan penyesuaian daya kepala laser. Potentiometer adalah komponen elektronik yang dapat disesuaikan.



Resistor variabel untuk divisi tegangan. Pada tubuh resistor telanjang, satu atau dua kontak logam bergerak ditekan erat. Posisi kontak menentukan resistensi antara kedua ujung resistor dan kontak. Menurut bahan, itu dibagi menjadi kawat-luka, film karbon, potentiometer inti padat; sesuai dengan hubungan antara output dan rasio tegangan input dan sudut rotasi, itu dibagi menjadi potentiometer linear (dalam hubungan linier) dan fungsi potentiometer (dalam hubungan kurva). Parameter utamanya adalah ketahanan, toleransi, dan daya tetapan. Ini banyak digunakan dalam peralatan elektronik untuk kontrol volume di speaker dan penerima.



Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm: Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium). Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi. Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar. 3. Potentiometer and how it works Potensiometer adalah instrumen listrik yang digunakan untuk mengukur EMF (electro motive force) dari sebuah sel, resistansi internal sel. Dan juga digunakan untuk membandingkan EMFs dari sel yang berbeda. Itu juga dapat digunakan sebagai resistor variabel di sebagian besar aplikasi. Potensiometer ini digunakan dalam jumlah besar dalam pembuatan peralatan elektronik yang menyediakan cara menyesuaikan sirkuit elektronik sehingga output yang benar diperoleh. Meskipun penggunaannya yang paling jelas harus untuk kontrol volume pada radio dan peralatan elektronik lainnya yang digunakan untuk audio. 1. Potensiometer Slider, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas sesuai dengan pemasangannya. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk menggeser wiper-nya. 2. Potensiometer Rotary, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara memutarkan Wiper-nya sepanjang lintasan yang melingkar. Biasanya



menggunakan Ibu Jari untuk memutar wiper tersebut. Oleh karena itu, Potensiometer Rotary sering disebut juga dengan Thumbwheel Potentiometer. 3. Potensiometer Trimmer, yaitu Potensiometer yang bentuknya kecil dan harus menggunakan alat khusus seperti Obeng (screwdriver) untuk memutarnya. Potensiometer Trimmer ini biasanya dipasangkan di PCB dan jarang dilakukan pengaturannya Cara Kerja Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya. Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer. Elemen Resistif pada Potensiometer umumnya terbuat dari bahan campuran Metal (logam) dan Keramik ataupun Bahan Karbon (Carbon). Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif -nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic Potentiometer). 4. Analyze every circuit •



Pada susunan loop, aljabar tegangannya adalahnya nol. Jika Iab dan Ixy di total maka hasilnya adalah 0, dan untuk susunan paralel, walau tegangan terbagi kebeberapa bagian alan tetapi listrik yang mengalir akan tetap besar pada hambatan yang rendah,maka tegangan pada Igh tertinggi karena hambatannya pada Igh hambatan listrik tersebut paling rendah.



•



Potentiometer memiliki fungsi sama haknya dengan resistor, tetapi potentiometer memiliki keunggulan dapat mengatur besar kecil jumlah arus yang masuk , pada saat diatur kedalam mode CCW ,jumlah arus yang masuk hanya sedikit , seperti pada bagian Vab dimana lampu yang menyala tidak menyala secara maksimal atau redup , pada mode CW jumlah arus yang masuk penuh , pada bagian Vab dimana lampu yang menyala akan menyala secara maksimal karena jumlah arus yang mengalir lebih banyak dibandingkan mode CCW



•



Pada hukum kirchoff dijelaskan bahwa arus yang masuk akan sama dengan arus yang keluar .



5. Compare the result that you get from the practicum with the theory a. Kirchoff Current Law



•



VPS = 5 V 1 1 1 = + 𝑅 𝑝1 220 1000 𝑅 𝑝1 = 180,33 Ω 1 1 1 = + 𝑅 𝑃2 180,33 300 + 220 𝑅 𝑃2 = 133,9 Ω 𝑅 = 133,9 + 100 = 233,9 Ω 𝐼𝐴𝐵 =



𝑉 5 = = 0,021 𝐴 = 21 𝑚𝐴 𝑅 233,9



𝐼𝐶𝐷 =



𝑅𝑝 133,9 .𝐼 = . 21 = 5,5 𝑚𝐴 𝑅4 + 𝑅5 520



133,9 . 21 = 2,86 𝑚𝐴 1000 133,9 𝐼𝐺𝐻 = . 21 = 13 𝑚𝐴 220 𝐼𝐴𝐵 (𝑖𝑛) = 𝐼𝑋𝑌 (𝑜𝑢𝑡) = 21 𝑚𝐴 𝐼𝐸𝐹 =



•



VPS = 10 V 𝑅 𝑃2 = 133,9 Ω 𝑅 = 133,9 + 100 = 233,9 Ω 𝑉 10 = = 0,043 𝐴 = 43 𝑚𝐴 𝑅 233,9 𝑅𝑝 133,9 𝐼𝐶𝐷 = .𝐼 = . 43 = 11 𝑚𝐴 𝑅4 + 𝑅5 520 𝐼𝐴𝐵 =



133,9 . 43 = 5,72 𝑚𝐴 1000 133,9 𝐼𝐺𝐻 = . 43 = 26 𝑚𝐴 220 𝐼𝐸𝐹 =



𝐼𝐴𝐵 (𝑖𝑛) = 𝐼𝑋𝑌 (𝑜𝑢𝑡) = 43 𝑚𝐴 b. Kirchoff Voltage Law



•



VPS = 5 V 𝑅 = 470 + 1000 + 2000 + 4700 = 8.170 Ω 𝐼= 𝑉𝑅1



𝑉 5 = = 6,12𝑥10 −4 𝐴 𝑅 8.170 𝑅1 470 = 𝑥𝑉𝑠𝑢𝑚𝑏𝑒𝑟 = . 10 = 0,29 𝑉 𝑅𝑇 8170 1000 . 5 = 0,61 𝑉 8170 2000 = . 5 = 1,22 𝑉 8170 4700 = . 5 = 2,88 𝑉 8170



𝑉𝑅2 = 𝑉𝑅3 𝑉𝑅4 •



VPS = 10 V 𝑅 = 470 + 1000 + 2000 + 4700 = 8.170 Ω 𝐼= 𝑉𝑅1



𝑉 10 = = 1,22𝑥10 −3 𝐴 𝑅 8.170 𝑅1 470 = 𝑥𝑉𝑠𝑢𝑚𝑏𝑒𝑟 = . 10 = 0,58 𝑉 𝑅𝑇 8170 1000 . 10 = 1,22 𝑉 8170 2000 = . 10 = 2,45 𝑉 8170 4700 = . 10 = 5,75 𝑉 8170



𝑉𝑅2 = 𝑉𝑅3 𝑉𝑅4



Berdasarkan hasil praktikum, data yang didapatkan pada praktikum jika dibandingkan dengan data yang didapat dari hasil perhitungan teoritis memiliki nilai yang sama dengan deviasi data sebesar 0%.



6. Write the conclusion for this experiment (at least 3) Kesimpulan pada praktikum kali ini yaitu : 1) Kita telah melihat di sini bahwa hukum Kirchoff 2 - tegangan, KVL adalah hukum kedua Kirchoff dan menyatakan bahwa jumlah aljabar dari semua tegangan turun, ketika Anda mengelilingi rangkaian tertutup dari beberapa titik tetap dan kembali ke titik yang sama, dan mempertimbangkan polaritasnya selalu nol. Itu adalah ΣV = 0. 2) Teori di balik hukum kedua Kirchoff juga dikenal sebagai hukum konservasi tegangan, dan ini sangat berguna bagi kita ketika berhadapan dengan rangkaian seri, karena rangkaian seri juga bertindak sebagai pembagi tegangan dan rangkaian pembagi tegangan merupakan aplikasi penting dari banyak seri rangkaian. 3) Kami telah menggunakan Hukum Kirchoff 1 pada percobaan kali ini. Arus di sini untuk menunjukkan bagaimana mungkin untuk menyelesaikan rangkaian yang lebih kompleks ketika kita tidak bisa begitu saja menerapkan Hukum Ohm. 4) Pengukuran tegangan dengan menggunakan rangkaian potensiometer lebih akurat dibandingkan dengan pengukuran menggunakan voltmeter biasa, namun ketika mengukur tegangan efek pembebanan nilai kesalahannya sangat besar.



Bab 5 – LOAD EFFECT, MAXIMUM POWER TRANSFER, AND SUPERPOSITION Nama Asisten : STEVEN CHRISTIAN (TK023) MICHELLE VIRGINIA WIDJAJA (TK021) 1. The internal resistance of a supply and its effect Semua catu daya memiliki beberapa resistansi di antara terminalnya yang disebut resistansi internal. Hal ini menyebabkan muatan di sirkuit menghilangkan sebagian energi listrik di catu daya itu sendiri. Catu daya menjadi hangat saat mengalirkan arus.



Jadi ε = V r + VR 2. The relation between the resistance of the load and the voltage of the load Hubungan antara beban hambatan dan beban tegangan adalah semakin besar hambatan beban, maka tegangan yang melewati hambatan tersebut juga semakin besar. Berbeda dengan arus dimana apabila beban hambatan besar maka arus yang mengalir pada hambatan itu makan semakin kecil. 3. The relation between the load and the power Hubungan antara daya dan tegangan adalah dimana mereka sama sama membuthkan sumber tenaga listrik agar dapat berfungsi dan bergerak. 4. Power and the maximum power Teorema transfer daya maksimum dinyatakan sebagai berikut: Untuk sebuah sumber voltase, daya maksimum ditransfer dari sebuah sumber ke sebuah muatan di saat resistansi muatan sama dengan resistansi daya internal. Dalam percobaan ini, akan



dicoba untuk memperoleh daya semaksimal mungkin dari sumber daya. Pada gambar 8.2 daya yang diterima RL adalah sebagai berikut: 𝑃



𝑉 2 𝑅𝐿 = 𝑅𝐿 𝑅𝐿



5. The concept of superposition and the usage Pernyataan umum dari teorema superposisi adalah sebagai berikut: Arus dari cabang tertentu dari sebuah rangkaian berbagai sumber ditemukan dengan menentukan arus di cabang tertentu dihasilkan masing-masing sumber bertindak sendiri, dengan setiap sumber lain mengganti resistansi internal masing-masing. Jumlah arus dalam cabang adalah penjumlahan aljabar dari arus individual dalam cabang tersebut. Prinsip superposisi menyatakan bahwa tanggapan (voltase atau arus yang dihasilkan) pada setiap titik di rangkaian linier yang memiliki lebih dari satu sumber voltase atau sunber arus, adalah tanggapan total yang dihasilkan oleh tiap sumber yang bekerja dengan sendirinya. Langkah-langkah dalam menerapkan metode superposisi adalah sebagai berikut: 1. Tinggalkan satu sumber voltase (atau arus) dalam rangkaian dan ganti tiap sumber voltase (atau arus) lainnya dengan resistansi internal masing-masing. Untuk sumber ideal sebuah rangkaian pendek melambangkan resistansi internal nol dan sebuah rangkaian terbuka melambangkan resistansi internal tak hingga. 2. Tentukan arus (atau voltase) tertentu yang diinginkan seakan hanya ad a satu sumber dalam rangkaian. 3. Ambillah sumber berikutnya dalam rangkaian dan ulangi langkah satu dan dua, lakukan langkah ini untuk setiap sumber. 4. Untuk mencari arus yang sesungguhnya dalam sebuah cabang, secara aljabar jumlahkan arus yang dihasilkan masing-masing sumber. (Jika arus berada pada arah yang sama, maka dijumlahkan. Jika arus berada pada arah yang berlawanan, maka dikurangi dengan arah arus yang dihasilkan sama dengan yang lebih besar dari jumlah aslinya.) Setelah menentukan arus, tegangan dapat ditentukan menggunakan hukum Ohm.



Ilustrasi Superposisi Secara sederhana, dapat ditulis sebagai: I1 + I2 = I I1 = arus yang dihasilkan oleh sumber V1 dengan pemisalan V2 = 0 I2 = arus yang dihasilkan oleh sumber V2 dengan pemisalan V1 = 0 I = arus yang dihasilkan oleh sumber V1 dan V2 6. The limit of the using of superposition Ternyata hanya sedikit, kalau pun ada, waktu yang dihemat dalam menganalisis sebuah rangkaian yang mengandung satu atau lebih sumber-sumber tak bebas dengan menggunakan prinsip superposisi, karena harus selalu ada a harus selalu ada paling sedikit dua paling sedikit dua sumber yang beroperasi, sebuah sumber bebas dan semua sumber yang tak bebas. Dan harus terus menerus sadar akan batasan superposisi. Ini hanya dapat dipakai untuk respons liner, jadi respons nonlinear yang paling umum-daya-tidak memenuhi superposisi.Misalnya, dua batere 1-V yang seri dengan sebuah tahanan 1- . Daya yang diberikan kepada tahanan jelaslah 4 W, tetapi jika kita secara salah menggunakan superposisi mungkin kita akan mengatakan bahwa setiap batere memberi 1 W sehingga daya total 2 W. Ini daya total 2 W. Ini tidak benar 7. The calculation of super position experiment



Step 1



1 1 1 = + 𝑅23 560 2200 𝑅23 = 446,38 Ω 𝑅 𝑇 = 220 + 446,38 = 666,38 Ω 𝑉 9 𝐼1 = = = 0,0135 𝐴 𝑅 666,38 𝑅 23 446,38 𝐼31 = . 𝐼1 = . 0.0135 = 0,00274 𝐴 𝑅3 2200 Step 2



1 1 1 = + 𝑅𝑝 2200 220 𝑅𝑃 = 200 Ω 𝑉 4,5 𝐼𝑇 = = = 0,0059 𝐴 𝑅 560 + 200 𝑅𝑃 𝐼3 = .𝐼 𝑅𝐷 𝑇 200 𝐼32 = . 0,0059 = 5,3828𝑥10 −4 𝐴 2200 𝐼3 = 𝐼31 + 𝐼32 𝐼3 = 0,00274 + 5,3828𝑥10 −4 = 0,0033 𝐴



8. Compare the result that you get from the practicum with the theory Pada hasil praktikum teorema superposisi, didapatkan hasil seperti yang ditunjukkan pada tabel di bawah ini.



Maka, dapat disimpulkan bahwa data yang didapatkan pada praktikum memiliki nilai yang sama dengan data yang didapat dari hasil perhitungan teoritis dengan deviasi data seb esar 0%. Sehingga teorema superposisi yang digunakan untuk menghitung kuat arus yang mengalir pada suatu beban terbukti dengan data yang diperoleh dari hasil praktikum.



9. Write the conclusion for this experiment (at least 3) Berdasarkan hasil praktikum, dapat disimpulkan bahwa: 1. Semakin besar nilai hambatan pada beban maka semakin besar pula besar tegangan pada beban, sedangkan arus listrik dan tegangan pada power supply semakin kecil. Hal ini menunjukkan bahwa nilai hambatan dan tegangan pada beban berbanding lurus. 2. Nilai tegangan listrik berbanding lurus dengan daya listrik. Hal ini dibuktikan dengan mengatur power supply pada tegangan minimum sebesar 2 V didapatkan daya l istrik sebesar 0,004 W dan nilai tegangan power supply semakin naik sampai tegangan maksimum di 10 V didapatkan nilai daya listrik sebesar 0,1 W.



3. Daya maksimum yang dihasilkan pada rangkaian sebesar 20,833 mW ketika besar resistansi pada beban sebesar 300 V. Hal ini menunjukkan bahwa ketika resistansi beban bernilai sama dengan resistansi internal power supply sebesar 300 V didapatkan daya maksimum sebesar 20,833 mW pada rangkaian. 4. Teorema superposisi dapat digunakan untuk menghitung besar arus pada masingmasing beban dengan menentukan terlebih dahulu arah arus pada rangkaian. Pada praktikum superposisi didapatkan hasil arus pada R 3 dengan sumber tegangan V PS1 sebesar 0,00274 A, dengan sumber tegangan V PS2 sebesar 5,3828x10 -4 A, dan arus aktual yang mengalir pada R3 sebesar 0,0033 A