Laporan Percobaan Efek Hall [PDF]

  • 0 0 0
  • Suka dengan makalah ini dan mengunduhnya? Anda bisa menerbitkan file PDF Anda sendiri secara online secara gratis dalam beberapa menit saja! Sign Up
File loading please wait...
Citation preview

PERCOBAAN 1 EKSPERIMEN EFEK HALL



LAPORAN PRAKTIKUM UNTUK MEMENUHI TUGAS MATA KULIAH Praktikum Fisika Modern Yang dibina oleh Bapak Drs. Dwi Haryoto, M.Pd



Oleh: Ramadhanti Millenia 180321614533 Offering B Kelompok 5



UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FEBRUARI 2019



EKSPERIMEN EFEK HALL A. Tujuan Dalam Eksperimen Efek Hall, praktikan diharapkan mampu: 1. Menentukan jenis pembawa muatan yang mengalir dalam penghantar. 2. Menentukan konstanta Hall pada penghantar. 3. Menentukan besarnya konduktivitas penghantar. B. Dasar Teori Pada tahun 1879 seorang Ilmuwan bernama Edwin Hebert Hall menemukan gejala terbentuknya sebuah medan listrik melintang dalam sebuah material padat ketika material tersebut mengangkut arus listrik dan terletak dalam sebuah medan magnet yang tegak lurus terhadap arus, gejala ini kemudian dikenal sebagai efek Hall (Yudhistira & Wibowo, 2019: hal 3). Bila arus listrik melewati sebuah konduktor pada arah tegak lurus medan magnet luar, akan timbul beda potensial pada arah tegak lurus dengan arus listrik dan medan magnet tersebut. Metode efek hall dapat digunakan sebagai indikator dan sistem pembacaan arus yaitu menampilkan arus masuk dari modul surya ke baterai serta arus yang dari baterai ke beban dan diaplikasikan dalam sebuah sensor arus yang akan memberikan data berupa sinyal tegangan kepada mikrokontroler (Made & Sidopekso, 2011: hal 22).



Gambar 1. Diagram proses terbentuknya tegangan Hall



Gambar (1) memperlihatkan proses terbentuknya tegangan Hall dimana arus listrik IH yang melewati elemen Hall tipe-P, arus hanyut pembawa muatan lubang (hole) sebesar V, medan magnet B menyebabkan gaya Lorentz F pada muatan bergerak. Medan magnet, medan listrik, dan medan



elektromagnetik terjadi karena pergerakan arus listrik, sedangkan listrik statis hanya menghasilkan medan listrik (Wahyudi, Pauzi, & Warsito, 2013: hal 186). Fenomena efek Hall dapat memungkinkan kita menemukan jenis muatan pada pembawa muatan dan jumlah muatan per satuan volume n dalam suatu konduktor. F= q(𝒗 Γ— 𝑩)



(1)



dengan F adalah gaya Lorentz pada partikel, q menyatakan muatan elektron, v menyatakan kecepatan drift pembawa muatan, dan B menyatakan medan magnet. Gaya lorentz menyebabkan terjadinya pemisah muatan yang kemudian menghasilkan medan listrik E. Pemisahan ini akan terus berlangsung hingga medan listrik dan medan magnet yang dibawa oleh muatan salinf meniadakan (keadaan setimbang).



Gambar 2. Proses terjadinya efek Hall bila



Gambar 3. Proses terjadinya efek Hall bila



arus yang mengalir terdiri dari muatan



arus yang mengalir terdiri dari muatan negatif



positif



q(𝒗 Γ— 𝑩) = qE



(2)



Arus yang melewati sebuah sampel tipe p dengan konsentrasi pembawa muatan sebesar p, lebar w, dan tebal d, adalah IH. Karena kecepatan drift untuk arus biasa sangat kecil sehingga kecepatan pembawa muatan hole 𝐼 𝐡



𝐻 menjadi v= π‘π‘žπœ”π‘‘ . Maka jika ruas kanan dan ruas kiri persamaan (2) dikalikan



πœ” dan nilai v disubstitusikan diperoleh 𝑅



VH = ( 𝑑𝐻)IyBz 𝑅



dengan ( 𝑑𝐻) adalah koefisien Hall (Subaer, dkk, 2013).



(3)



C. Alat dan Desain 1. Aparatus Efek Hall



7.



Amperemeter



2. Mikrovoltmeter



8.



Teslameter



3. Sumber Tegangan DC (2V,



9.



Voltmeter DC 30 V



20A) 4. Amperemeter DC 30 A untuk mengukur arus transversal Iy 5. Sepasang Elektromagnet inti-U 6. Sumber tegangan DC



1.



10. Kumparan Elektromagnetik 11. Teslameter dengan probe tangensial 12. Amperemeter DC dan sumber arus



Aparatus Efek Hall, terdiri dari keping konduktor perak (Ag) dengan tebal 5 Γ— 10βˆ’5 berfungsi sebagai penghantar, soket untuk mengukur arus tranversal (IB) dan sepasang soket untuk mengukur potensial Hall dan tanda polaritasnya, serta potensiometer untuk mengukur titik nol pada tegangan Hall.



2.



Mikrovoltmeter digunakan untuk mengukur tegangan Hall pada penghantar keping perak (Ag). Mikrovoltmeter terdiri dari sepasang soket input 4 mm, resistansi input 1MΞ© dan 100 kΞ©, saklar selektor fungsi V, indikator untuk mengukur V, display digital, potensial offset, dan seting nol.



3.



Sumber tegangan DC, digunakan untuk mensuplay tegangan jatuh (Vy) dan arus tranversal (Iy).



4.



Amperemeter DC 30A digunakan untuk mengukur arus tranversal Iy.



5.



Sepasang elektromagnet inti-U, memiliki fungsi untuk membangkitkan medan magnet homogen pada aparatus efek Hall.



6.



Sumber Tegangan DC, digunakan untuk mensuplay arus coil (IB).



7.



Amperemeter, digunakan untuk mengukur arus coil (IB).



8.



Teslameter, digunakan untuk mengukur medan magnet BZ.



9.



Voltmeter DC 30V, digunakan untuk mengukur output analog.



10. Kumparan elektromagnetik, digunakan untuk menghasilkan medan magnet BZ. 11. Teslameter dengan probe tangensial, digunakan untuk mengukur medan magnet coil. 12. Amperemeter DC dan sumber arus digunakan untuk membangkitkan medan magnet BZ. D. Prosedur Percobaan β–ͺ Persiapan 1. Sebelum melakukan eksperimen periksa semua kelengkapan peralatan da pastikan bahwa semuanya dalam keadaan OFF. 2. Periksalah susunan set rangkaian eksperimen seperti pada gambar 4. β–ͺ Percobaan 1 (menentukan konstanta Hall dan konsentrasi dan konsentrasi pembawa muatan untuk arus transversal tetap) 1. Berikan waktu β€œwarning up” kepada mikrovoltmeter selama 10 menit. 2. Aturlah titik nol mikrovoltmeter. Kemudian hubungkanlah rangkaian pada input (I), tetapi semua peralatan masih dalam keadaan OFF. Pilihlah saklar selektor



fungsi



pada



mikrovoltmeter



pada



posisi



V.



Tekanlah



potensiometer offset, dan jika diperlukan gunakan juga seting nol untuk mengatur supaya layar display atau output analog menunjukkan nol. 3. Set lah tegangan mikrovoltmeter (VH) nol, pada saat arus tranversal dalam keadaan hidup tetapi arus coil belum dihidupkan.



4. Set lah arus tranversal (Iy) pada 10 A dan aturlah tombol potensiometer pada aparatus efek Hall sehingga display mikrovoltmeter menunjukkan angka nol. 5. Ambil lah data potensial Hall (VH) pada alat ukur mikrovoltmeter dan magnet magnet (BZ) pada alat ukur teslameter dengan memvariasikan sumber arus IB. β–ͺ Percobaan 2 (Menentukan Mobilitas dan Konduktivitas Penghantar) 1. Susunlah alat-alat eksperimen seperti gambar 3. 2. Set lah arus coil (IB) pada 2 A dan catatlah medan magnet yang terukur pada teslameter sebagai Bz. 3. Kemudian ukurlah arus tranversal (Iy) dan tegangannya (Vy) pada sumber tegangan DC dengan memvariasikan besarnya Iy agar nilai Vy juga bervariasi. E. Data Pengamatan Tabel I.Konstanta Hall dan jenis pembawa muatan untuk arus tranversal tetap. Iy = 10,00 Β± 0,05 A No.



IB Β± βˆ†IB (A)



BZ Β± βˆ†BZ (mT)



VH (πŸπŸŽβˆ’πŸ’ V)



1



0,00 Β± 0,01



53,00 Β± 0,05



-8,70 Β± 0,005



2



0,10 Β± 0,01



66,00 Β± 0,05



-8,80 Β± 0,005



3



0,20 Β± 0,01



78,30 Β± 0,05



-8,81 Β± 0,005



4



0,30 Β± 0,01



90,30 Β± 0,05



-8,83 Β± 0,005



5



0,40 Β± 0,01



104,10 Β± 0,05



-8,84 Β± 0,005



6



0,50 Β± 0,01



117,60 Β± 0,05



-8,85 Β± 0,005



7



0,60 Β± 0,01



128,70 Β± 0,05



-8,86 Β± 0,005



8



0,70 Β± 0,01



141,20 Β± 0,05



-8,87 Β± 0,005



9



0,80 Β± 0,01



152,40 Β± 0,05



-8,90 Β± 0,005



10



0,90 Β± 0,01



161,70 Β± 0,05



-8,91 Β± 0,005



NST Amperemeter DC



= 0,02 A



NST Mikrovoltmeter



= 0,01 Γ— 10βˆ’4 V



NST Teslameter



= 0,1 mT



NST Sumber Tegangan DC = 0,1 A



Tabel 2. Mobilitas dan Konduktivitas Penghantar IB = 2,00 Β± 0,05 A BZ = 78,80 Β± 0,05 mT No.



Iy Β± βˆ†Iy (A)



Vy (V)



1



0,00 Β± 0,05



0,00 Β± 0,05



2



1,00 Β± 0,05



0,10 Β± 0,05



3



2,00 Β± 0,05



0,20 Β± 0,05



4



3,00 Β± 0,05



0,20 Β± 0,05



5



4,00 Β± 0,05



0,30 Β± 0,05



6



5,00 Β± 0,05



0,40 Β± 0,05



7



6,00 Β± 0,05



0,50 Β± 0,05



8



7,00 Β± 0,05



0,60 Β± 0,05



9



8,00 Β± 0,05



0,70 Β± 0,05



10



9,00 Β± 0,05



0,80 Β± 0,05



NST Amperemeter DC



= 0,1 A



NST Teslameter



= 0,1 mT



NST Sumber Tegangan DC = 0,1 A NST Sumber Tegangan DC = 0,1 V F. Analisis Data Dalam percobaan ini, diguanakan menggunakan metode analisis data kuantitatif. Untuk menentukan konstanta Hall pada penghantar: 𝐼𝑦



FL = Q vy Bz dengan FL = QEH, vy = 𝑁𝑄𝐴, 𝐸𝐻 = 𝐼𝑦



QEH = Q(𝑁𝑄𝐴)Bz 𝑉𝐻 𝑙



𝐼𝑦



= (𝑅 𝐴 ) B z 𝐻



𝑅



VH = ( 𝐻)IyBz 𝑑



Untuk menentukan konduktivitas penghantar: 1



𝜎 = 𝜌 dengan 𝑅 = 𝑙



𝜎 = 𝑅𝐴 𝑙



𝑉𝑦 = 𝜎𝐴 𝐼



πœŒπ‘™ 𝐴



dan V= IR



𝑉𝐻 𝑙



1



, dan 𝑁𝑄 = 𝑅𝐻



Untuk menentukan mobilitas penghantar: 𝑉𝑦



πœ‡ = 𝑑𝑦 πœ‡ = 𝑅𝐻 𝜎 Gunakan pendekatan 𝑦 = 𝐴 + 𝐡π‘₯ untuk menghitung ketidakpastian dari data hasil percobaan menggunakan ralat kuadrat terkecil. 𝑏= 𝑆𝑦 =



π‘›βˆ‘(π‘₯𝑦)βˆ’βˆ‘π‘₯βˆ‘π‘¦ π‘›βˆ‘π‘₯ 2 βˆ’(βˆ‘π‘₯)2



βˆ‘π‘¦ 2 βˆ’ 1 2 2 √ [βˆ‘π‘₯ (βˆ‘π‘¦) βˆ’2βˆ‘π‘₯βˆ‘π‘¦+𝑛(βˆ‘π‘₯𝑦)2 ] π‘›βˆ’2 π‘›βˆ‘π‘₯ 2 βˆ’(βˆ‘π‘₯)2 𝑛



𝑆𝑏 = 𝑆𝑦 βˆšπ‘›βˆ‘π‘₯ 2 βˆ’(βˆ‘π‘₯)2 Ralat relatif =



𝑆𝑏 𝑏



Γ— 100%



β–ͺ Menentukan konstanta Hall pada penghantar Dengan menggunakan pendeketan linier y = a + bx pada persamaan VH= 𝑅



𝑅



( 𝑑𝐻)(BzIB), dapat ditentukan VH sebagai y, BzIB sebagai x, dan ( 𝑑𝐻) sebagai b. Selain itu b juga menyatakan kemiringan dari suatu garis (gradien), sedangkan a menyatakan konstanta yang menyinggung sumbu y, a = 0. Dari analisis di atas dapat ditentukan grafik hubungan antara VH dan BZIB.



Grafik Hubungan antara IBBz dengan VH -8.65 0



20



40



60



80



100



-8.7



VH



-8.75 -8.8 -8.85 -8.9 -8.95



y = -0.001x - 8.7761 RΒ² = 0.749



IBBz



120



140



160



180



200



Untuk menganalisis ralat dari gradien grafik di atas digunakan ralat kuadrat terkecil. No



X



Y



XY



X2



Y2



1



0



-0,00087



0



0



7,6E-07



2



6,62



-0,00088



-0,00583



43,8244



7,7E-07



3



15,66



-0,00088



-0,01380



245,236



7,8E-07



4



27,09



-0,00088



-0,02392



733,868



7,8E-07



5



41,64



-0,00088



-0,03681



1733,89



7,8E-07



6



58,8



-0,00089



-0,05204



3457,44



7,8E-07



7



77,22



-0,00089



-0,06842



5962,93



7,8E-07



8



98,84



-0,00089



-0,08767



9769,35



7,9E-07



9



121,92



-0,00089



-0,10851



14864,5



7,9E-07



10



145,53



-0,00089



-0,12967



21179



7,9E-07



Ξ£



593,32



-0,00884



-0,52665



57990



7,8E-06



Ξ£2



352.028,6



7,8E-05



0,27736



3,4E+09



6,1E-11



𝑏= =



𝑛Σ(xy)βˆ’Ξ£xΞ£y 𝑛Σπ‘₯ 2 βˆ’(Ξ£x)2 10(βˆ’0,52665)βˆ’(593,32Γ—(βˆ’0,00884)) 10(57990)βˆ’(352028,6)



= βˆ’1,02577 Γ— 10βˆ’7 1



𝑆𝑦 = βˆšπ‘›βˆ’2 |Ξ£y 2 βˆ’ 1



=√



10βˆ’2



Ξ£x2 (Ξ£y)2 βˆ’2Ξ£x Ξ£xy Ξ£y+n(Ξ£xy)2 2 𝑛Σπ‘₯ 2 βˆ’(Ξ£x)2



|(7,8 Γ— 10βˆ’6 ) βˆ’



(57990)(7,8Γ—10βˆ’5 )βˆ’2(593,32)(βˆ’0,52665)(βˆ’0,00884)+10(0,27736) 10(57990)βˆ’(352028,6)



= 3,16885 Γ— 10βˆ’6 𝑛



𝑆𝑏 = 𝑆𝑦 βˆšπ‘›Ξ£π‘₯ 2 βˆ’(Ξ£x)2 = (3,16885 Γ— 10βˆ’6 )√



|



10 10(57990)βˆ’(352028,6)



= 2,09921 Γ— 10βˆ’8 𝑆



𝑅𝑏 = | 𝑏𝑏 | Γ— 100% 2,09921Γ—10βˆ’8



= |βˆ’1,02577Γ—10βˆ’7 | Γ— 100%



= 20,464763% (2AP)



|



2



Diperoleh gradien garis pada grafik hubungan antara IBBZ dengan VH, 𝑏 = (βˆ’1,0 Β± 0,2) Γ— 10βˆ’7 dengan ralat sebesar 20% (2AP). Karena kemiringan garis (b) menyatakan 𝑏=



𝑅𝐻 𝑑



, maka:



𝑅𝐻



2



πœ•π‘…



𝑆𝑅𝐻 = √| πœ•π‘π» 𝑆𝑏 |



𝑑



𝑅𝐻 = 𝑏. 𝑑 = (βˆ’1,02577 Γ— 10βˆ’7 )(5 Γ— 10βˆ’5 )



= √|𝑑 𝑆𝑏 |2



= βˆ’5,12885 Γ— 10βˆ’12



= √|(5 Γ— 10βˆ’5 ) (2,09921 Γ— 10βˆ’8 )|2 = 1,04961 Γ— 10βˆ’12



𝑆𝑅



RRH = | 𝑅 𝐻| Γ— 100% 𝐻



1,04961Γ— 10βˆ’12



= |βˆ’5,12885Γ— 10βˆ’12 | Γ— 100% = 20,464763% Jadi, nilai konstanta Hall untuk keping perak (Ag) adalah RH = (βˆ’5,1 Β± 1,0) Γ— 10βˆ’12 dengan ralat relatif sebesar 20% (2AP). β–ͺ Menentukan jenis pembawa muatan Hasil analisis konstana Hall (RH) dapat digunakan untuk menentukan jenis pembawa muatan pada penghantar. Jika hasil analisis untuk konstanta Hall negatif, maka jenis pembawa muatannya adalah elektron (-) dan jika hasil analisis untuk konstanta Hall positif, maka jenis pembawa muatannya adalah hole (+). Karena hasil analisis dari data percobaan menghasilkan konstanta Hall sebesar RH = (βˆ’5,1 Β± 1,0) Γ— 10βˆ’12 (negatif) maka jenis pembawa muatan pada eksperimen efek Hall ini adalah elektron. β–ͺ Menentukan besar konduktivitas penghantar Dengan menggunakan pendeketan linier y = a + bx pada persamaan Vy= 𝑙



𝑙



(𝜎𝐴)Iy, dapat ditentukan Vy sebagai y, Iy sebagai x, dan (𝜎𝐴) sebagai b. Selain itu b juga menyatakan kemiringan dari suatu garis (gradien), sedangkan a menyatakan konstanta yang menyinggung sumbu y, a = 0. Dari analisis di atas dapat ditentukan grafik hubungan antara Vy dan Iy.



Grafik hubungan antara Iy dan Vy 0.9 y = 0.0873x - 0.0127 RΒ² = 0.988



0.8 0.7



Vy



0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0



1



2



3



4



5 Iy



6



7



8



9



10



Untuk menganalisis ralat dari gradien grafik di atas digunakan ralat kuadrat terkecil. No



X



Y



XY



X2



Y2



1



0



0



0



0



0



2



1



0,1



0,1



1



0,01



3



2



0,2



0,4



4



0,04



4



3



0,2



0,6



9



0,04



5



4



0,3



1,2



16



0,09



6



5



0,4



2



25



0,16



7



6



0,5



3



36



0,25



8



7



0,6



4,2



49



0,36



9



8



0,7



5,6



64



0,49



10



9



0,8



7,2



81



0,64



Ξ£



45



3,8



24,3



285



2,08



Ξ£2



2025



14,44



590,49



81225



4,3264



𝑏= =



𝑛Σ(xy)βˆ’Ξ£xΞ£y 𝑛Σπ‘₯ 2 βˆ’(Ξ£x)2 10(24,3)βˆ’(45Γ—(3,8)) 10(285)βˆ’(2025)



= 0,087272727



Ξ£x2 (Ξ£y)2 βˆ’2Ξ£x Ξ£xy Ξ£y+n(Ξ£xy)2 2 | 𝑛Σπ‘₯ 2 βˆ’(Ξ£x)2



1



𝑆𝑦 = βˆšπ‘›βˆ’2 |Ξ£y 2 βˆ’ 1



= √10βˆ’2 |(2,08) βˆ’



(285)(14,44 )βˆ’2(45)(24,3)(3,8)+10(590,49) 2 10(285)βˆ’(2025)



|



= 0,030895719 𝑛 𝑛Σπ‘₯ 2 βˆ’(Ξ£x)2



𝑆𝑏 = 𝑆𝑦 √



10



= (0,030895719)√10(285)βˆ’(2025) = 0,003401507 𝑆



𝑅𝑏 = | 𝑏𝑏 | Γ— 100% 0,003401507



= | 0,087272727 | Γ— 100% = 3,8975598 (3AP) Diperoleh gradien garis pada grafik hubungan antara Iy dengan Vy, 𝑏 = (8,73 Β± 0,34) Γ— 10βˆ’2 dengan ralat sebesar 3,90% (3AP). 𝑙



Karena kemiringan garis (b) menyatakan 𝜎𝐴, maka: 𝑙



b = 𝜎𝐴 1



𝜎 = 𝑏(𝑑) 1



= (0,087272727)(5Γ—10βˆ’5 ) = 229166,6667 π‘†πœŽ = √|



2 πœ•πœŽ 𝑆𝑏 | πœ•π‘ 1



= √|𝑏2 𝑑 𝑆𝑏 |



2



1



2



= √|(0,087272727 )2 (5Γ—10βˆ’5 ) (0,003401507)| = 8931,907824 π‘…πœŽ =



π‘†πœŽ 𝜎



Γ— 100%



8931,907824



= 229166,6667 Γ— 100% = 3,8975598 % (3 AP)



Jadi, nilai konduktivitas untuk keping perak (Ag) adalah Οƒ = (2,29 Β± 0,10) Γ— 105 dengan ralat relatif sebesar 3,90% (3AP).



β–ͺ Menentukan mobilitas pembawa muatan πœ‡ = 𝑅𝐻 𝜎 = (βˆ’5,12885 Γ— 10βˆ’12 )(229166,6667) = βˆ’1,17536 Γ— 10βˆ’6 πœ•πœ‡



2



πœ•πœ‡



2



π‘†πœ‡ = √|πœ•π‘… 𝑆𝑅𝐻 | + | πœ•πœŽ π‘†πœŽ | 𝐻



= √|𝜎 𝑆𝑅𝐻 |2 + |𝑅𝐻 π‘†πœŽ |2 |(229166,6667)(1,04961 Γ— 10βˆ’12 )|2 + =√ |(βˆ’5,12885 Γ— 10βˆ’12 ) (8931,907824)|2 = 2,44858 Γ— 10βˆ’7 𝑆



π‘…πœ‡ = | πœ‡πœ‡ | Γ— 100% 2,44858Γ—10βˆ’7



= |βˆ’1,17536Γ—10βˆ’6 | Γ— 100% = 20,8326066% (2AP) Jadi, nilai mobilitas untuk keping perak (Ag) adalah πœ‡ = (βˆ’1,2 Β± 0,2) Γ— 10βˆ’6 dengan ralat relatif sebesar 21% (2AP). G. Pembahasan Efek Hall adalah suatu peristiwa terbentuknya medan listrik dalam sebuah material padat ketika material tersebut mengangkut arus listrik yang letaknya tegak lurus terhadap medan magnet, sehingga terbentuk beda potensial yang arahnya tegak lurus dengan arus listrik dan medan magnet tersebut. Prinsip kerja dari efek Hall adalah gaya Lorentz, gaya ini bekerja pada muatan yang ada pada plat konduktor. Percobaan pertama dilakukan untuk menentukan konstanta Hall penghantar, dimana penghantar yang digunakan adalah keping perak (Ag). Dengan menggunakan ralat kuadrat terkecil diketahui nilai konstanta Hall sebesar RH = (βˆ’5,1 Β± 1,0) Γ— 10βˆ’12 dengan ralat relatif sebesar 20% (2AP). Selain untuk menentukan konstanta Hall, percobaan pertama juga dilakukan untuk menentukan jenis pembawa muatan pada keping perak (Ag). Jenis pembawa muatan pada penghantar dapat ditentukan berdasarkan nilai konstanta Hall, yaitu jika konstanta Hall bernilai negatif maka jenis pembawa muatannya adalah elektron (-), sedangkan jika konstanta Hall bernilai positif maka jenis pembawa muatannya adalah hole (+). Jadi, karena nilai konstanta



pada percobaan ini negatif (RH = (βˆ’5,1 Β± 1,0) Γ— 10βˆ’12 ) maka jenis pembawa muatan pada penghantar keping perak Ag adalah elektron. Percobaan



kedua



dilakukan



untuk



menentukan



konduktivitas



penghantar, dimana penghantar yang digunakan pada percobaan ini adalah keping perak (Ag). Dengan menggunakan ralat kuadrat terkecil diketahui nilai konduktivitas keping perak (Ag) Οƒ = (2,29 Β± 0,10) Γ— 105 dengan ralat relatif sebesar 3,90% (3AP). Selain untuk menentukan konduktivitas penghantar, percobaan kedua ini juga digunakan untuk menentukan besarnya mobilitas keping perak (Ag). Dengan menggunakan ralat kuadrat terkecil dan rumus πœ‡ = 𝑅𝐻 𝜎 diketahui nilai mobilitas penghantar sebesar πœ‡ = (βˆ’1,2 Β± 0,2) Γ— 10βˆ’6 dengan ralat relatif sebesar 21% (2AP). Berdasarkan nilai ralat yang dihasilkan menunjukkan ketelitian dalam pengukuran setiap besaran masih kurang, hal ini karena mikrovoltmeter yang digunakan terdapat garis yang mati sehingga terkadang hasil pengukuran tidak dapat dibaca, juga karena praktikan tidak terlalu paham cara kerja mikrovoltmeter ketika harus di



kalibrasi,



sehingga mungkin hasil



pengukurannya kurang tepat. Karena kesalahan yang terjadi akibat dari kurang tahunya cara mengoperasikan mikrovoltmeter, maka praktikan diharapkan mempelajari cara kerja atau cara mengoperasikan mikrovoltmeter sebelum melakukan eksperimen efek Hall. H. Tugas Berdasarkan hasil eksperimen lakukan hal-hal sebagai berikut.



1. Grafik hubungan antara VH dan IXBZ sudah ada di analisis data β€œmenentukan besar konstanta Hall”. 2. Nilai konstanta Hall untuk keping perak (Ag) adalah RH = (βˆ’5,1 Β± 1,0) Γ— 10βˆ’12 dengan ralat relatif sebesar 20% (2AP). (hitungan sudah ada di analisis data). 3. Jenis pembawa muatan pada eksperimen efek Hall ini adalah elektron. (penjelasan ada di analisis data) 4. Grafik hubungan antara Iy dan Vy sudah ada di analisis data β€œmenentukan besar konduktivitas penghantar”.



5. Penurunan rumus untuk konduktivitas penghantar sudah ada di analisis data β€œmenentukan besar konduktivitas penghantar”. 6. Mobilitas untuk keping perak (Ag) adalah πœ‡ = (βˆ’1,2 Β± 0,2) Γ— 10βˆ’6 dengan ralat relatif sebesar 21% (2AP). I. Kesimpulan Jenis pembawa penghantar dapat ditentukan dari nilai konstana Hall (RH), dengan ketentuan bahwa jika hasil analisis untuk konstanta Hall negatif, maka jenis pembawa muatannya adalah elektron (-) dan jika hasil analisis untuk konstanta Hall positif, maka jenis pembawa muatannya adalah hole (+). Jenis pembawa muatan unuk keping perak (Ag) adalah elektron karena hasil analisis dari data percobaan menghasilkan konstanta Hall sebesar RH = (βˆ’5,1 Β± 1,0) Γ— 10βˆ’12 .



Konstanta Hall pada penghantar keping perak (Ag) dapat ditentukan 𝑅



dengan menggunakan rumus VH= ( 𝑑𝐻)IyBz. Data hasil pecobaan dianalisis menggunakan ralat kuadrat terkecil dengan pendekatan y = a +bx, dimana b 𝑅



mewakili gradien dari suatu garis serta nilai ( 𝑑𝐻). Sehingga dapat diketahui nilai dari konstanta Hall sebesar RH = (βˆ’5,1 Β± 1,0) Γ— 10βˆ’12 dengan ralat relatif 20% (2AP). Konduktivitas Hall pada penghantar keping perak (Ag) dapat 𝑙



ditentukan dengan menggunakan rumus Vy= (𝜎𝐴)Iy. Data hasil pecobaan dianalisis menggunakan ralat kuadrat terkecil dengan pendekatan y = a +bx, 𝑙



dimana b mewakili gradien dari suatu garis serta nilai (𝜎𝐴). Sehingga dapat diketahui nilai dari konstanta Hall sebesar Οƒ = (2,29 Β± 0,10) Γ— 105 dengan ralat relatif sebesar 3,90% (3AP). I.



Daftar Rujukan Made, A. I. & Sidopekso, S. 2011. Studi rancang bangun Solar Charge Controller dengan indikator arus, tegangan dan suhu berbasis mikrokontroler ATMEGA 8535. Jurnal Fisika dan Aplikasinya, Vol. XI



No.1.



http://garuda.ristekdikti.go.id/author/view/379739?jid=7921&jname =Jurnal%20Spektra.



Subaer, dkk. 2013. Penuntun Praktikum Eksperimen Fisika I Unit Laboratorium Fisika Modern Jurusan Fisika FMIPA UNM. Wahyudi, j., Pauzi, G. A., dan Warsito. 2013. Desain dan Karakterisasi Penggunaan Sensor Efek Hall UGN3503 untuk mengukur Arus Listrik pada Kumparan Leybold P6271 Secara Non Destruktif. JURNAL Teori dan Aplikasi Fisika Vol. 01, No. 02, hal 185-190. https://jurnal.fmipa.unila.ac.id/index.php/jtaf/article/download/963/7 84. Yudhistira dan Wibowo, P. 2019. Pengukuran Medan Magnet Helmholtz Coil Melalui Konversi Tegangan Efek Hall. Jurnal UMJ STR-001. https://jurnal.umj.ac.id/index.php/semnastek/article/download/5253/ 3533.