JOB SHEET 5 Kelas LT1B Kelompok 4 [PDF]

Citation preview

LAPORAN JOBSHEET 5 PRAKTIKUM LISTRIK DASAR ‘RANGKAIAN SERI PARALEL



Disusun oleh : Kelas LT 1B Kelompok 4 1. 2. 3. 4.



Halim Muhammad Askari Karina Febrianti Kukoh Aji Saputra Wahyu Jati Oktaviandy



3.31.18.1.11 3.31.18.1.12 3.31.18.1.13 3.31.18.1.23



PROGRAM STUDI DIII TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2019



JOB 5 : RANGKAIAN SERI PARALEL



1. Tujuan Setelah selesai melakukan praktikum, diharapkan dapat : 



Menentukan nilai hambatan pengganti total dari suatu rangkaian seri, paralel dan kombinasi seri paralel.







Menerangkan hubungan antara tegangan dan arus pada masing-masinghambatan.



2. Pendahuluan 2.1. Rangkaian Seri Rangkaian listrik seri terdiri dari dua atau lebih hambatan-hambatan yang dirangkai/ dihubungkan secara seri seperti diperlihatkan pada Gambar 2.1.



A



A



A



I1



I2



I3



V1



V2



Gambar 2.1 Rangkaian Listrik Seri



Berdasarkan hukum Kirchoff dan hukum Ohm : I1 = I2 = I3 = I V1 + V2 + V3 = Vtotal V=I.R I1 . R1 + I2 . R2 + I3 . R3 = Vtotal I ( R1 + R2 + R3 ) =Vtotal I . Rtotal = VtotalRtotal = R1 + R2 + R3



R3



V3



2.2. Rangkaian Paralel Rangkaian listrik paralel terdiri dari dua atau lebih hambatan-hambatan yang dirangkai/ dihubungkan secara paralel seperti diperlihatkan pada Gambar2.2.



A



It



E



I1



A



I2



A



I3



A



Gambar 2.2. Rangkaian ListrikParalel



Berdasarkan hukum Kirchof dan Ohm :



Itot = I1 + I2 + I3 V=I.R 𝑽 𝑹𝒕



=



𝑽𝟏 𝑹𝟏



𝑽𝟐



+



𝑹𝟐



+



𝑽𝟑 𝑹𝟑



V = V1 = V2 = V3 𝑽 𝑹𝒕 𝟏 𝑹𝒕



=V(𝟏 + 𝑹𝟏



=



𝟏 𝑹𝟏



+



𝟏 𝑹𝟐



𝟏 𝑹𝟐



+



+𝟏)



𝑹𝟑



𝟏 𝑹𝟑



R1



R2



R3



2.3. Rangkaian Seri Paralel Rangkaian listrik seri paralel terdiri dari hambatan-hambatan yang dihubungkan secara kombinasi seri dan paralel seperti diperlihatkan pada Gambar 2.3. Hambatan pengganti total dari rangkaian kombinasi seri paralel dihitung secara bertahap bagian perbagian dari rangkaian tersebut menggunakan rumus rangkaian seri dan rumus rangkaian paralel.



R5 R3 R1



R2 R4



E



Gambar 2.3. Hambatan Hubungan Seri Paralel



Hambatan pengganti total dari rangkaian kombinasi seri paralel dihitung secara bertahap bagian perbagian sebagai beikut :



𝑹𝟑×𝑹𝟒



𝑹𝑷𝟏 = 𝑹𝟑//𝑹𝟒 =



𝑹𝟑+𝑹 𝟒



𝑹𝑷𝟐 = 𝑹𝟐+ 𝑹𝑷𝟏 𝑹𝟓×𝑹𝑷𝟐



𝑹𝑷𝟑 = 𝑹𝟓//𝑹𝑷𝟐 = 𝑹𝑻 = 𝑹𝟏+𝑹𝑷𝟑



𝑹𝟓+𝑹 𝑷𝟐



3. Peralatan danBahan



No 1 2 3 4



5



Nama Power Supply DC Multimeter Analog Multimeter Digit Resistor - 47Ω - 56Ω - 82Ω - 100Ω - 150Ω - 220Ω - 390Ω Kabel penghubung



Jumlah 1 1 1 1 2 1 4 3 1 1 10



4. Gambar Kerja



R1 = 56 ohm



R2 = 100 ohm



R3 = 82 ohm



A



A



A



I1



I2



I3 R4 = 56 ohm



A



Gambar 4.1. Pengukuran Arus dan Tegangan pada Rangkaian Seri



R1 = 100 ohm



Ω



R2 = 100 ohm



R3 = 100 ohm



R4 = 100 ohm



Gambar 4.2. Pengukuran Hambatan Pengganti dari Rangkaian Seri



Gambar 4.3. Pengukuran Arus dan Tegangan pada Rangkaian Paralel



R1 = 150 OHM



R2 = 100 ohm



R3 = 82 ohm



Ω



Gambar 4.4. Pengukuran Hambatan Pengganti dari Rangkaian Paralel



R3=220Ω A3 R2=100Ω



R2=47Ω A1



A2 R4=390Ω A4



V



Gambar 4.5. Pengukuran Arus dan Tegangan pada Rangkaian Seri Paralel



R3=220Ω A3 R2=100Ω



R2=47Ω A1



A2 R4=390Ω A4



Ω



Gambar 4.6. Pengukuran Hambatan Pengganti dari Rangkaian Seri Paralel



5. LangkahKerja 1. Buatlah rangkaian seri seperti Gambar4.1 2. Hidupkan catu daya dan atur tegangan menjadi 4volt. 3. Ukurlah tegangan dan arus pada masing-masing hambatan dan catat pada Tabel 6.1. 4. Naikkan tegangan catu daya seperti pada Tabel 6.1 dan catathasilnya. 5. Ulangi langkah 3 dan 4 untuk beban R1 = R2 = R3 = R4 = 100 Ω dan catat pada Tabel6.2. 6. Buatlah rangkaian seri seperti pada Gambar 4.2. 7. Ukurlah nilai hambatan total menggunakan Ohmmeter dan catathasilnya. 8. Buatlah rangkaian paralel seperti pada Gambar4.3. 9. Hidupkan catu daya dan atur tegangan menjadi 4volt 10. Ukurlah tegangan dan arus pada masing-masing hambatan dan catat pada Tabel 6.3. 11. Naikkan tegangan catu daya seperti pada Tabel 6.3. dan catathasilnya. 12. Ulangi langkah 10 dan 11 untuk beban R1 = R2 = R3 = 150 Ω dan catat hasilnya pada Tabel6.4.



13. Buatlah rangkaian paralel seperti pada Gambar4.4. 14. Ukurlah nilai hambatan total menggunakan Ohmmeter dan catathasilnya. 15. Buatlah rangkaian seri paralel seperti pada Gambar4.5. 16. Hidupkan catu daya dan atur tegangan menjadi 4volt 17. Ukurlah tegangan dan arus pada masing-masing hambatan dan catat pada Tabel 6.5. 18. Naikkan tegangan catu daya seperti pada Tabel 6.5. dan catathasilnya. 19. Ulangi langkah 17 dan 18 untuk beban R1 = R2 = R3 = R4 = 100 Ω dan catat pada Tabel6.6. 20. Buatlah rangkaian seri paralel seperti pada Gambar4.6. 21. Ukurlah nilai hambatan total menggunakan Ohmmeter dan catathasilnya.



6. Lembar Kerja Tabel 6.1. Tegangan Catu Daya



Arus dan Tegangan pada Hambatan R1 = 56 Ω



R2 = 100 Ω



R3 = 82 Ω



R4 = 56 Ω



(Volt)



I(mA)



V(Volt)



I(mA)



V(Volt)



I(mA)



V(Volt)



I(mA)



V(Volt)



4



13,37



0,764



13,40



1,34



13,35



1,08



13,40



0,74



8



26,82



1,534



26,82



2,69



26,80



2,20



26,80



1,474



12



40



2,312



40,3



4,07



43,8



3,319



43,8



2,249



Tabel 6.2 Tegangan Catu Daya (Volt)



Arus dan Tegangan pada Hambatan R1 = 100 Ω



R2 = 100 Ω



R3 = 100 Ω



R4 = 100 Ω



I(mA)



V(Volt)



I(mA)



V(Volt)



I(mA)



V(Volt)



I(mA)



V(Volt)



4



9,88



0,975



9,85



1,017



9,88



0,989



9,65



1,01



8



19,70



1,989



19,67



2,01



19,73



1,9



19,67



2,02



12



32,11



3,20



32,18



3,30



32,10



3,20



32,15



3,30



Tabel 6.3. Tegangan Catu Daya



Arus dan Tegangan pada Hambatan R1 = 150 Ω



R2 = 100 Ω



R3 = 82 Ω



I (mA)



V (Volt)



I (mA)



V (Volt)



I (mA)



V (Volt)



Arus total (mA)



4



0,11



3,68



0,6



3,65



0,78



3,67



1,49



8



0,21



7,7



1,18



7,71



1,45



7,73



2,84



12



0,29



11,9



1,17



11,91



1,85



11,85



3,31



(Volt)



Tabel 6.4 Tegangan Catu Daya



Arus dan Tegangan pada Hambatan R1 = 150 Ω



R2 = 150 Ω



R3 = 150 Ω



I (mA)



V (Volt)



I (mA)



V (Volt)



I (mA)



V (Volt)



Arus total (mA)



4



0,26



4



0,26



4



0,26



4



0,78



8



0,55



8



0,55



8



0,55



8



1,65



12



0,85



11,98



0.85



11,98



0,85



11,98



2,55



(Volt)



Tabel 6.5. Tegangan Catu Daya



R1= 47 Ω



Tegangan dan Arus pada Hambatan R2= 100 Ω R3= 220 Ω



R4= 390 Ω



(Volt) 4



V (Volt) 0,6



I (mA) 14



V (Volt) 1,4



I (mA) 14



V (Volt) 1,9



I (mA) 14



V (Volt) 1,9



I (mA) 14



8



1,32



30



2,86



30



3,84



30



3,84



30



12



1,95



42



4,98



42



5,76



42



5,76



42



Tabel 6.6. Tegangan dan Arus pada Hambatan Tegangan Catu Daya (Volt)



7.



R1= 100 Ω



R2=100 Ω



R3= 100 Ω



R4= 100 Ω



4



V (Volt) 1,6



I (mA) 15



V (Volt) 1,6



I (mA) 15



V (Volt) 0,8



I (mA) 7



V (Volt) 0,8



I (mA) 7



8



3,23



32



3,23



32



1,65



15



1,65



15



12



4,85



48



4,85



48



2,5



24



2,5



24



Analisa data hasil percobaan Dari praktikum yang telah dilakukan dapat dilihat bahwa pada rangkaian seri, apabila nilai masing-masing resistor pada rangkaian bernilai besar maka nilai R total semakin besar dan nilai arus listrik semakin kecil. Pada rangkaian Paralel nilai R pengganti akan lebih kecil dari resistor terkecil, pada percobaan tersebut terdapat beberapa perbedaan nilai yang dihitung menggunakan rummus hukum ohm dengan yang diukur menggunakan multimeter. Hal ini terjadi karena kondisi resistor yang mempunyai toleransi nilai R.



8.



Pertanyaan danTugas 1. Terangkan hubungan tegangan total dengan tegangan pada masing-masing hambatan pada rangkaian seri dan pada rangkaianparalel. Jawab : Pada rangkaian seri tegangan pada setiap resistor berbeda tergantung berapa besar nilai hambatannya namun harga tegangan disetiap resistor tersebut jika dijumlahkan sama dengan tegangan total (tegangan sumber), Sedangkan, pada rangkaian paralel tegangan pada setiap resistor harganya adalah sama dengan tegangan total (tegangan sumber).



2. Terangkan hubungan arus total dengan arus pada masing-masing hambatan pada rangkaian seri dan pada rangkaian paralel. Jawab : Pada rangkaian seri arus yang mengalir pada tiap resistor nilainya adalah sama dengan arus total, Sedangkan pada rangkaian paralel arus yang mengalir pada setiap resistor



berbeda, besarnya nilai hambatan mempengaruhi nilai dari arus tersebut dan jika arus pada setiap resistor dijumlahkan nilainya adalah sama dengan arus total.



3. Jelaskan nilai hambatan total berdasarkan teori dibandingkan dengan nilai hasil dari pengukuran menggunakan Ohmmeter baik untuk rangkaian seri maupun rangkaian paralel dari nilai hambatan-hambatan yang semuanya sama maupun berbeda. Jawab : Secara teori nilai hambatan total pada rangkaian seri dapat dihitung dengan cara Rtot = R1 + R2 + .... Rn untuk rangkain seri yang mempunyai nilai resistor berbeda R1=56 Ω , R2=100 Ω , R3=82 Ω , R4=56 Ω RTOT = R1+R2+R3+R4 = 56+100+82+56 = 294 Ω R totalnya adalah 294 ohm, sedangkan untuk nilai resistor yg sama R1=100Ω , R2=100Ω , R3=100Ω , R4=100Ω RTOT = R1+R2+R3+R4 = 100+100+100+100 = 400 Ω R totalnya adalah 400 ohm.



Secara teori nilai hambatan total pada rangkaian paralel dapat dihitung dengan cara



untuk rangkaian paralel yang mempunyai nilai



resistor berbeda R1=150 Ω , R2=100Ω , R3=82Ω Rtot = 1/{(1/R1)+(1/R2)+(1/R3)} =1/{(1/150)+(1/100)+(1/82)} = 34,65 Ω



R totalnya adalah 34,65 ohm, sedangkan untuk nilai resistor yang sama R1=150 Ω , R2= 150 Ω , R3=150 Ω Rtot = 1/{(1/R1)+(1/R2)+(1/R3)}



=1/{(1/150)+(1/150)+(1/150)} = 50 Ω



R totalnya adalah 50 ohm. Dari pengukuran menggunakan Ohmmeter pada rangkaian seri yang nilai hambatannya sama maupun berbeda, R totalnya bernilai sedikit berbeda berdasarkan perhitungan teori karena resistor mempunyai nilai toleransi.



Dari pengukuran menggunakan Ohmmeter pada rangkaian paralel yang nilai hambatannya sama maupun berbeda, R totalnya juga bernilai sedikit berbeda berdasarkan perhitungan teori karena resistor mempunyai nilai toleransi



4. Dalam rangkaian paralel, bagaimana hubungan antara nilai hambatan total dengan nilai hambatan yang paling kecil (bila nilai hambatan-hambatan yang dihubungkan paralel itu berbeda)? Buktikan kondisi itu untuk nilai yang berbeda dua kali (hambatan yang satu nilai resistansinya dua kali lebih besar dari hambatan yang lainnya), juga untuk nilai hambatan paralel yangsama. Jawab :pada rangkaian paralel nilai hambatan total bernilai lebih kecil dibandingkan dengan nilai pada tiap resistor sekalipun itu resistor terkecil, misal R1=300Ω , R2=1500Ω , R3=150Ω, Rtot? Rtot = 1/{(1/R1)+(1/R2)+(1/R3)} = 1/{(1/300)+(1/150)+(1/150)} = 1/{(1/300)+(2/300)+(2/300)} = 1/(5/300) = 300/5 Rtot = 60 Ω Terbukti bahwa hambatan total pada rangkaian paralel nilainya lebih kecil dibandingan dengan nilai pada masing masing resistor.



5. Berikan kesimpulan ! Jawab : Dari hasil praktikumyang telah kami lakukan dapat disimpulkan : a) Rangkaian seri adalah rangkaian listrik dimana komponen-komponen (R) listrik disusun secara sejajar sehingga arus yang mengalir pada setiap komponen sama, tetapii tegangannya berbeda.



b) Rangkain paralel adalah rangkaian listrik dimana komponen-komponen (R) listriknya disusun secara berderet sehingga tegangan pada setiap komponennya adalah sama, tetapi nilai pada arus listrik yang mengalir pada tiap hambatannya berbeda di pengaruhi besarnya nilai resistor. c) Rangkaian Seri-Paralel merupakan rangkaian listrik gabungan dari rangkaian listrik seri dan rangkaian listrik paraleluntuk mencari besarnya nilai hambatan total dapat dilakukandengan menghitungbesarnya hambatan pada tiap model rangkaian(rangkaian seri dan rangkaian paralel) selanjutnya menjumlahkan hambatan gabungan dari kedua model rangkaian. d) Semakian besar nilai tahanan maka semakin kecilnilai arusnya, begitu juga sebaliknya. e) Jumlah arus yang masuk pada rangkaian paralel, merupakan jumlah arus yang mengalir pada rangkaian seri.