LKM 4 KK Hehe [PDF]

Citation preview

2017 B



LEMBAR KERJA MAHASISWA KELISTRIKAN DAN KEMAGNETAN L4 – JEMBATAN WHEATSTONE



Disusun Oleh: KELOMPOK 6 1. VINNA AGUS TRIANTI



(17030654077)



2. DIANITA RAHMAYANI



(17030654078)



3. EKA AMANDA FEBRIANI



(17030654079)



4. FAOLA FIRNANDA



(17030654081)



UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN SAINS 2019



A. JUDUL Jembatan Wheatstone B. RUMUSAN MASALAH 1. Bagaimana pengaruh tahanan geser terhadap panjang kawat L1 dan L2? 2. Bagaimana pengaruh tahanan geser terhadap nilai tahanan suatu lampu dengan menggunakan jembatan wheatstone? C. TUJUAN 1. Mengetahui pengaruh tahanan geser terhadap panjang kawat L 1 dan L 2. 2. Mengetahui pengaruh tahanan geser terhadap nilai tahanan suatu lampu dengan menggunakan jembatan wheatstone. D. KAJIAN TEORI 1. Jembatan Wheatstone Jembatan Wheatstone adalah suatu rangkaian yang tak bisa ditentukan hambatan penggantinya jikalau dengan rumus susunan hambatan seri maupun susunan pararel. Jembatan Wheatstone adalah susunan rangkaian listrik guna mengukur suatu tahanan yang tidak diketahui besarannya. Fungsi dari Jembatan Wheatstone yaitu guna mengukur nilai suatu hambatan dengan cara arus yang mengalir galvanometer sama dengan nol sebab potensial ujungnya sama besar. Sehingga bisa dirumuskan dengan perkalian silang (Al Fatih, 2019). Rangkaian Jembatan Wheatstone tersebut memiliki susunan dari 4 buah hambatan yang mana 2 dari hambatan tersebut adalah hambatan variabel dan hambatan yang belum diketahui besarnya yang disusun secara seri satu sama lain dan pada 2 titik diagonalnya dipasang sebuah Galvanometer dan pada 2 titik diagonal lainnya diberikan sumber tegangan. Galvanometer adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi dan



pengukuran arus.



Kebanyakan alat ini kerjanya tergantung pada momen yang berlaku



pada kumparan di dalam magnet. Gambar rangkaian



Jembatan Wheatstone yaitu seperti gambar di bawah ini :



Gambar 1. Rangkaian Jembatan Wheatstone Sumber : https://rumus.co.id/jembatan-wheatstone/ Keterangan : E



: sumber tegangan listrik searah.



S



: penghubung arus.



G



: galvanometer.



RG



: hambatan geser (rheo stat).



R1dan R2 : hambatan listrik yang diketahui nilainya. Rb



: bangku hambatan.



X



: hambatan yang akan ditentukan nilainya



Teori yang berkaitan dengan jembatan wheatstone yaitu: a. Teori Hukum Ohm Teori ini berbunyi “tentang arus (current law), yang menyatakan bahwa arus masuk pada satu titik percabangan akan sama dengan arus yang keluar melalui titik yang sama” dan “ jika suatu arus listrik melalui suatu penghantar, maka



kekuatan arus tersebut adalah sebanding lurus dengan tegangan listrik yang terdapat diantara kedua ujung penghantar tadi". b. Teori Hukum Faraday Teori ini berbunyi “Konsep gaya gerak listrik pertama kali dikemukakan oleh Michael Faraday, yang melakukan penelitian



untuk



menentukan



faktor



yang



memengaruhi



besarnya ggl yang diinduksi. Dia menemukan bahwa induksi sangat bergantung pada waktu, yaitu semakin cepat terjadinya perubahan medan magnetik, ggl yang diinduksi semakin besar” c. Teori Hukum Kirchoff Teori



ini



berbunyi



“Menyatakan



bahwa



jumlah



tegangan-tegangan didalam satu rangkaian tertutup sama dengan 0 (nol).” (Kanginan,2006). Sehingga rumus yang didapatkan pada jembatan wheatstone yaitu : Rx = Rv 



𝐿1 𝐿2



Keterangan: Rx = hambatan yang belum diketahui (Ω) Rv = hambatan yang diketahui (Ω) L1 = segmen kawat 1 (m) L2 = segmen kawat 2 (m) (Surya, 2010) Dalam metode jembatan Wheatstone ini digunakan resistor. Resistor yang akan digunakan adalah resistor yang memiliki 4 pita warna. Nilai resistor atau tahanan biasanya bisa di lihat dari kode warna pada resistor tersebut. Warna tersebut biasanya berupa gelang atau pita. Ada resistor yang memiliki 4 Pita warna, ada yang 5 pita warna dan ada yang 6 pita warna. (Rida, 2015).



Nilai tahanan resistor ini biasanya dengan satuan Ohm. Warna warna pada resistor sudah menjadi standar internasional, atau sering kita dengar dengan istilah standart EIA ( Electronic Industries Alliance ). Berikut adalah tabel kode warna pita pada resistor:



Gambar 2. Tabel Kode Warna Resistor Sumber: https://skemaku.com/kode-warna-resistor-dancara-membacanya/ Berikut tata letak pita yang harus dibaca:



Gambar 3. Posisi Pita Resistor Sumber: https://skemaku.com/kode-warna-resistor-dan-caramembacanya/ d. Galvanometer Jika konduktor pengalir arus ditempatkan dalam medan magnet dihasilkan gaya pada konduktor yang cenderung menggerakkan



konduktor itu dalam arah tegak lurus medan. Prinsip ini digunakan dalam instrument pendeteksi arus. Instrument pendeteksi arus yang peka disebut galvanometer. (Lister, 1993). Galvanometer merupakan instrument sangat peka dan dapat mengukur arus yang sangat lemah. Galvanometer terdiri atas sebuah komponen kecil berlilitan banyak yang ditempatkan dalam sebuah medan magnet begitu rupa sehingga garis-garis medan akan menimbulkan kopel pada kumparan apabila melalui kumparan ini ada arus. (Flink, 1985). Di dalam teori pengukuran listrik yang dimaksudkan dengan pengukuran Galvano yaitu suatu instrument yang dipergunakan untuk memperlihatkan arus yang lemah. Untuk menyatakan dengan jelas kadang-kadang dipisahkan juga untuk instrument-instrumen yang peka (sensitif), yang banyak dipakai di laboratorium dan terutama sistem jembatan yang banyak kita jumpai. (Suryatmo, 1974). Galvanometer adalah alat yang dipergunakan untuk deteksi dan pengukuran arus. Kebanyakan alat itu kerjanya tergantung pada momen yang dilakukan pada kumparan di dalam medan magnet. (Pratama, 2010).



(Google, images, 2010) E. HIPOTESIS 1. Besar hambatan pada tahanan geser yang digunakan berpengaruh terhadap panjang L 1 dan L 2. Semakin besar milai tahanan geser (R) maka panjang kawat L 2 akan lebih besar dari pada kawat L 1



karena semakin besar hambatan arus yang mengalir akan semakin lambat. 2. Besar nilai tahanan geser berpengaruh terhadap nilai tahanan suatu lampu. Semakin besar nilai tahanan geser maka semakin besar pula nilai tahanan lampu. F. ALAT DAN BAHAN 1. Alat a. Tahanan Variabel



1 buah



b. Tahanan geser



1 buah



c. Slider



1 buah



d. Galvanometer



1 buah



e. Sakelar



1 buah



f. Kabel penghubung



10 buah



g. Power supply



1 buah



h. Multimeter



1 buah



2. Bahan a. Kawat konstanta



1 buah



b. Soket lampu sepeda motor



1 buah



c. Lampu Sepeda motor 5 W/12 V



1 buah



d. Kertas amplas



1 lembar



G. RANCANGAN PERCOBAAN



Gambar 4. Rancangan Percobaan Jembatan Wheatstone Sumber: LKM 04 Jembatan Wheatstone



H. VARIABEL DAN DEFINISI OPERASIONAL 1. Variabel Manipulasi Definisi Operasional Variabel



: Hambatan bangku (Ohm) : Variabel manipulasi yang di



gunakan pada percobaan ini adalah hambatan (ohm) yaitu 2 ohm, 4 ohm, 6 ohm, 8 ohm, dan 10 ohm pada rheostat. 2. Variabel Kontrol



: Jenis Lampu, resistor, Jenis



kawat. Definisi Operasional Variabel



:



Variabel



kontrol



yang



di



gunakan dalam percobaan ini adalah Jenis Lampu yaitu 5W/12V, menggunakan 1 resistor, serta menggunakan kawat jenis tembaga. 3. Variabel Respon



: Panjang L1 dan L2, hambatan



lampu Definisi Operasional Variabel



: Variabel respon yang muncul



pada hasil percobaan ini adalah L1 Dan L2 dan nilai hambatan lampu. I. LANGKAH PERCOBAAN 1. Merangkai alat-alat seperti pada rancangan percobaan. 2. Memilih nilai tertentu pada tahanan bangku 3. Memposisikan tahanan geser pada keadaan resistansi mendekati maksimal sehingga arus yang mengalir tidak terlalu besar dan kawat tidak menjadi panas. 4. Menutup sakelar, selanjutnya menggeser-geser slider secara perlahan-lahan sehingga galvanometer menunjukkan angka nol. Mengusahakan posisi slider tidak terlalu ke tepi dengan cara memilih hambatan bangku yang seimbang. 5. Mengukur L1 dan L2 dan menuliskan data percobaan dalam tabel. 6. Mengulangi kegiatan 1 sampai 5 dengan merubah nilai hambatan bangku untuk jenis lampu yang sama.



J. ALUR Tahanan bangku Diposisikan tahanan geser pada keadaan resistansi mendekati maksimal Ditutup skakelar Digeser-geser skakelar secara perlahan-lahan sehingga galvanometer menunjukan angka 0 Dipilih hambatan bangku yang seimbang Di ukur L1 dan L2



Hasil



K. TABEL Tabel 1. Data Percobaan Jembatan Wheatstone Jenis Lampu



RTB (Ohm)



L1 (cm)



L2 (cm)



5W / 12V



L. DAFTAR PUSTAKA Al Fatih, Angga. 2019. Jembatan Wheatstone: Pengertian, Gambar, Rumus dan Contoh Soal. (Online) https://rumus.co.id/jembatanwheatstone/. Diakses pada tanggal 2 September 2019 pukul 20.00 WIB. Angga, Rida. 2015. Kode Warna Resistor dan Cara Membacanya. (Online) https://skemaku.com/kode-warna-resistor-dan-cara-



membacanya/. Diakses pada tanggal 4 September 2019 pukul 14.20 WIB. Kanginan,Marthen.2006. Fisika Semester 2.Jakarta: Erlangga. Surya,yohanes. 2010. Fisika Dasar Listrik dan Magnet. Tanggerang: PT. Kandel.