Hukum Kirchoff (MILEN) [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR HUKUM KIRCHHOFF



Nama



: Milenia Sri Andini



NPM



: 19420052



Group/Kelompok



: K3/2



Dosen



: 1. Mia Karlina, S.ST. 2. Yusi S.S, S.Si., M.T. 3. E. Desi Fatma, S.Pd.,M.Si



POLITEKNIK STTT BANDUNG 2019



Hukum Kirchoff Milenia Sri Andini, 19420052, Kimia Tekstil, Politeknik STTT Bandung. [email protected] +62 8212 3406 142



ABSTRAK Praktikum Hukum Kirchhoff ini ditunjukan untuk memverifikasi teori Hukum Kirchhoff melalui eksperimen. Akan ada dua Hukum Kirchhoff yang akan diverifikasi, yaitu Hukum Kirchhoff Pertama atau yang dikenal dengan Hukum Arus Kirchhoff (HAK) dan Hukum Kirchhoff kedua yang dikenal juga sebagai Hukum Tegangan Kirchhoff(HTK). Teori ralat juga digunakan dalam praktikum Konstanta Pegas ini yang miliki tujuan agar teori ralat dapat diaplikasikan dipenulisan karya ilmiah, tujuan lain dari teori ralat di gunakan pada Praktikum Konstanta Pegas adalah agar dapat menghitung dan membedakan antara pengukuran tunggal dan berulang. Hasil praktikum hukum kirchoff untuk kuat arus listrik pada rangkaian seri adalah 7,714A sedangkan untuk rangkain paralel adalah -0,16A dan untuk rangkaian gabungan adalah 4,43 × 10¯ ⁵A. Ketelitian dan keuletan sangan dibutuh untuk praktikum Hukum Kirchhof ini.



BAB I MAKSUD DAN TUJUAN a. Untuk memverifikasi teori hukum Kirchhoff melalui eksperimen b. Memahami dan menguasai cara menulis ilmiah c. Dapat mengaplikasikan teori ralat dalam melakukan eksperimen



BAB II DASAR TEORI 2.1. HUKUM KIRCHHOFF Hukum Kirchhoff merupakan salah satu hukum dalam ilmu Elektronika yang berfungsi untuk menganalisis arus dan tegangan dalam rangkaian. Hukum Kirchoff pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahli fisika Jerman yang bernama Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) pada tahun 1845. Hukum Kirchhoff terdiri dari 2 bagian yaitu Hukum Kirchhoff 1 dan Hukum Kirchhoft 2. 2.1.1. HUKUM KIRCHHOFF 1 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 Law (KCL). Bunyi huku Kirchhoff 1 adalah sebagai berikut : “Arus Total yang masuk melalui suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian



listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan tersebut.” 2.1.2. HUKUM KIRCHHOFF 2 Hukum Kirchhoff 2 merupakan Hukum Kirchhoff yang digunakan untuk menganalisis  tegangan (beda potensial) komponen-komponen elektronika pada suatu rangkaian tertutup. Hukum Kirchhoff 2 ini juga dikenal dengan sebutan Hukum Tegangan Kirchhoff atau Kirchhoff’s Voltage Law (KVL). Bunyi hukum Kirchhoff 2 adalah sebagai berikut : “Total Tegangan (beda potensial) pada suatu rangkaian tertutup adalah nol”



BAB III METODE EKSPERIMEN 3.1. ALAT DAN BAHAN      



Resistor Kabel Papan breadboard Oscilokop Computer Alat tulis



3.2. LANGKAH EKSPERIMEN  Susun resistor sehingga menjadi rangkaian seri,parallel dan gabungan lalu pasangkan pada papan breadboard.  Pasang kabel pada papan breadboard  Sambungan kabel ke osciloskop pada voltase tertentu  Hitung nilai dari setiap resistor  Buatlah matlab nya



Gambar-1 Susunan resistor pada papan breadboar



Gambar-2 Matlab untuk rangkain seri



Gambar-3 Matlab parallel



untuk rangkaian



Gambar-3 Matlab gabungan



BAB IV DATA PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN 4.1. HASIL PENGAMATAN RANGKAIAN SERI a. Resistor 1 Tabel-1 Hasil pengukuran rangkaian seri resistor 1 Coklat Hitam 1 0 4 5 R=10× 10 =10 Ω Nilai ralat →105 ×5 %=5000 Ω Rmaks→ 100.000+5000=105.000Ω Rmins →100.000−5000=95.000Ω



Kuning 10⁴



Emas 5%



b. Resistor 2 Tabel-2 Hasil pengukuran rangkaian seri resistor 2 Hijau Biru 5 6 4 ⁴ R=56× 10 =56 ×10 Ω Nilai ralat →560.000 ×5 %=28.000 Ω Rmaks→ 560.000+28.000=588.000 Ω Rmins →560.000−28.000=532.000Ω



Kuning 10⁴



Emas 5%



c. Resistor 3 Tabel-3 Hasil pengukuran rangkaian seri resistor 3 Hijau



Biru



Kuning



Emas



5 6 4 ⁴ R=56× 10 =56 ×10 Ω Nilai ralat →560.000 ×5 %=28.000Ω Rmaks→ 560.000+28.000=588.000 Ω Rmins →560.000−28.000=532.000 Ω



10⁴



5%



4.2. HASIL PENGAMATAN RANGKAIAN PARALEL a. Resistor 1 Tabel-4 Hasil pengukuran rangkaian paralel resistor 1 Jingga Putih 3 9 ³ ³ R=39× 10 =39× 10 Ω Nilai ralat →39.000 ×5 %=1950 Ω Rmaks→ 39.000+1950=40.950Ω Rmins →39.000−1950=37.050Ω b. Resistor 2



Jingga 10³



Emas 5%



Tabel-5 Hasil pengukuran rangkaian paralel resistor 2 Jingga Jingga 3 3 ³ ³ R=33× 10 =33 ×10 Ω Nilai ralat →33.000 ×5 %=1650Ω Rmaks→ 33.000+1650=40.950Ω Rmins →33.000−1650=37.050Ω



Jingga 10³



Emas 5%



c. Resistor 3 Tabel-6 Hasil pengukuran rangkaian paralel resistor 3 Coklat Hitam 1 0 ³ R=10× 10 =10⁴ Ω Nilai ralat →10.000 ×5 %=500Ω Rmaks→ 10.000+500=10.500Ω Rmins →10.000−500=9500Ω



Jingga 10³



Emas 5%



4.3. HASIL PENGAMATAN RANGKAIAN GABUNGAN a. Resistor 1 Tabel-7 Hasil pengukuran rangkaian gabungan (parallel) resistor 1



Merah Ungu 2 7 ⁴ ⁴ R=27 ×10 =27 ×10 Ω Nilai ralat →270.000 ×5 %=13.500 Ω Rmaks→ 270.000+13.500=283.500Ω Rmins →270.000−13.500=256.500Ω



Kuning 10⁴



Emas 5%



b. Resistor 2 Tabel-8 Hasil pengukuran rangkaian gabungan (parallel) resistor 2 Merah Ungu 2 7 ⁴ ⁴ R=27 ×10 =27 ×10 Ω Nilai ralat →270.000 ×5 %=13.500 Ω Rmaks→ 270.000+13.500=283.500Ω Rmins →270.000−13.500=256.500Ω



Kuning 10⁴



Emas 5%



c. Resistor 3 Tabel-9 Hasil pengukuran rangkaian gabungan (seri) resistor 3 Merah Hijau 2 5 ⁴ R=25× 10 =25 ×10⁴ Ω Nilai ralat →250.000 ×5 %=12.500Ω Rmaks→ 250.000+12.500=262.500Ω Rmins →250.000−12.500=237.500Ω



4.4. PERHITUNGAN SERI 4.4.1. Hambatan Listrik Rtotal=R ₁+ R ₂+ R ₃ Rtotal=10.000+560.000+560.000 Rtotal=1.220.000 Ω 4.4.2. Kuat Arus Listrik Itotal=



V Rtotal



Itotal=



12 1.220 .000



Kuning 10⁴



Emas 5%



Itotal=0,00000984 Itotal=9,84 ×10 ¯ 6 A I ₁=



V R₁



I ₁=



12 100.000



I ₁=0,00012→ 12 ×10 ¯ ⁵ V R₂ 12 I ₂= 560.000 I ₂=



I ₂=0,00002143→ 2,143 ×10 ¯ ⁵



I ₃=



V Rɜ



I ₃=



12 560.000



I ₃=0,00002143 →2,143 ×10 ¯ ⁵ 4.4.3. Tegangan Listrik Vtotal=Itotal× Rtotal Vtotal=9,84 × 10¯ 6 × 1,22×10⁶ Vtotal=12,0048 V



Vab=I ₁× R ₁ Vab=12× 10¯ ⁵ ×10⁵ Vab=12V Vbc=I ₂ × R ₂ Vbc=2,143 ×10 ¯ ⁵× 56 ×10⁴ Vbc=12,0008 V Vcd=I ₃ × R ₃



Vcd=2,143 ×10 ¯ ⁵ ×56 ×10⁴ Vcd=12,0008 V



4.5. PERHITUNGAN PARALEL 4.5.1. Hambatan Listrik 1 1 1 1 = + + Rtotal R ₁ R ₂ R ₃ Rtotal=



1 1 1 + + 39.000 33.000 10.000



Rtotal=



33 ×10 7+ 39× 107 +128,7 ×107 1287 ×10¹⁰



Rtotal=



200,7 ×10 7 1287 × 10¹⁰



Rtotal=



1287 × 10¹⁰ 200,7 ×10 7



Rtotal=6,412× 10³ Ω 4.5.2 Kuat Arus Listrik



Itotal=



V Rtotal



Itotal=



12 6,412× 103



Itotal=0,001871 Itotal=1,871 ×10 ¯ ³ A I ₁=



R₁ × Itot Rtot



I ₁=



39 ×10³ ×1,871× 10 ¯ ³ 6,412 ×10³



I ₁=0,0113 →1,13 ×10 ¯ ² A I ₂=



R₂ × Itot Rtot



I ₂=



33 ×10³ ×1,871 ×10 ¯ ² 6,412 ×10³



I ₂=0,01005 →1,005 ×10 ¯ ² A I ₃=



R₃ × Itot Rtot



I ₃=



10⁴ ×1,871 ×10 ¯ ³ 6,412×10³



I ₃=0,00291→ 2,91 ×10 ¯ ² A 4.5.3. Tegangan Listrik Vtotal=Itotal× Rtotal Vtotal=1,871× 10¯ ³ ×6,412 ×10³ Vtotal=11,996 V Vab=I ₁× R ₁ Vab=3,076 ×10 ¯ ⁴ ×39 × 10³ Vab=11,996 V Vcd=I ₂ × R ₂ Vcd=3,636 ×10 ¯ ⁴ × 33 ×10³ Vcd=11,998 V Vef =I ₃ × R ₃ Vef =12×10 ¯ ⁴ ×10⁴



Vef =12V



4.6. PERHITUNGAN GABUNGAN 4.6.1. Hambatan Listrik



Rtotal=RS+ RP Rtotal=250.000+



1 1 + 270.000 270.000



Rtotal=250.000+



27× 1 04 +27 ×1 0 4 729 ×1 08



Rtotal=250.000+



729 × 10⁴ 729 ×1 08



Rtotal=250.000+



729 ×1 08 729 × 10⁴



Rtotal=250.000+10⁴ Rtotal=260.000 Ω



4.6.2. Kuat Arus Listrik



Itotal=



V Rtotal



Itotal=



12 260.000



Itotal=0,00004615 Itotal=4,615× 10 ¯ 5 A I ₁=



R₁ × Itot Rtot



I ₁=



270.000 × 4,615 ×10 ¯ ⁵ 260.000



I ₁=1,038× 4,615 ×10 ¯ ⁵ I ₁=4,790 ×10 ¯ ⁵ A



I ₂=



R₂ × Itot Rtot



I ₂=



270.000 ×4,615 ×10 ¯ ⁵ 260.000



I ₂=1,038× 4,615 ×10 ¯ ⁵ I ₂=4,790 ×10 ¯ ⁵ A



I ₃=



R₃ × Itot Rtot



I ₃=



250.000 × 4,615× 10¯ ⁵ 260.000



I ₃=0,961 × 4,615 ×10 ¯ ⁵ I ₃=4,43 ×10 ¯ ⁵A 4.6.3. Tegangan Listrik Vtotal=Itotal× Rtotal Vtotal=4,615 ×10 ¯ 5 ×260.000 Vtotal=11,999 V Vs=



Rp × Vtot Rs+ Rp



Vs=



10.000 ×11,999 250.000+10.000



Vs=



10.000 ×11.999 260.000



Vs=0,04 ×11.999



Vs=0,479 V → 479 ×10 ¯ ³ Vp=



Rs × Vtot Rs+ Rp



Vs=



250.000 ×11,999 260.000



Vs=0,961× 11,999 Vs=11,531 V



BAB 5 KESIMPULAN Dengan demikian, jika dengan ketelitian dan keuletan pada saat melaksanakan praktikum bunyi Hukum Kirchhoff 1 yaitu Arus Total yang masuk melalui suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan tersebut, itu akan terbukti kebenarannya dan dapat di verifikasi. Dan bunyi Hukum Kirchhoff 2 yaitu Total Tegangan (beda potensial) pada suatu rangkaian tertutup adalah nol, juga dpat terbukti.



DAFTAR PUSTAKA 1. Avero, faruk. 2019. ”Hukum Kirchhoff” tersedia di:



https://www.studiobelajar.com/hukum-kirchhoff/ diakses pada 12 September 2019 pukul 19.19 WIB 2. Galih, Valentinus dan Endah Purnomosari. 2015.”Pengantar Eksperimen Fisika (untuk SMA/S1)”.Yogyakarta: CV. Mulia Jaya