Modul 8 - Kegiatan Praktikum 1 - Percobaan Arus Dan Tegangan Listrik [PDF]

Citation preview

PERCOBAAN ARUS DAN TEGANGAN LISTRIK



A. TUJUAN 1. Menjelaskan aliran arus dalam suatu rangkaian listrik. 2. Menjelaskan pengaruh tegangan terhadap suatu rangkaian.



B. LANDASAN TEORI Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan elektron-elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. (http://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrik) Tegangan listrik (kadang disebut sebagai Voltase) adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial dari sebuah medan listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. (http://id.wikipedia.org/wiki/Tegangan_listrik)



C. ALAT DAN BAHAN 1. Baterai 1,5 volt 3 buah. 2. Kabel penjepit secukupnya (merah dan hitam). 3. Bolalampu 2,5 volt – 3,6 volt/0,007 A 3 buah. 4. AVO meter 1 buah. 5. Dudukan baterai 3 buah.



D. CARA KERJA Percobaan 1 : Arus Listrik 1. Susunlah 3 buah baterai secara seri! Buatlah gambar rangkaiannya! 2. Hubungkanlah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ). 3. Salah satu ujung kabel merah dan hitam yang telah terpasang bola lampu (dipilih salah satu dari bola lampu 2,5 volt – 5,6 volt). Jika lampu menyala menandakan adanya aliran arus dari kutub (+) menuju kutub ( - ). Tetapi jika belum menyala periksalah penyebabnya.



4. Besarnya arus listrik yang mengalir dalam rangkaian dapat menggunakan ampermeter yang dipasang secara seri, catat besarnya. Tetapi jika tidak tersedia AVO meter, nyala lampu sudah cukup membuktikan adanya arus yang mengalir. 5. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut! x bahan



A



Tentukan apakah jenis bahan yang digunakan termasuk konduktor, dengan cara mengisi hasil pengamatan.



Percobaan 2 : Tegangan Listrik 1. a. Buatlah rangkaian seperti gambar dibawah ini v x RANGKAIAN 1.A



Tutuplah saklar S, kemudian amatilah apakah lampu menyala? Mengapa demikian? b. Kemudian buatlah rangkaian seperti gambar berikut. v x RANGKAIAN 1.B



Setelah saklar S ditutup, apakah lampu (tidak menyala, menyala redup, menyala terang, menyala sangat terang). Mengapa demikian? c. Lanjutkan dengan membuat rangkaian seperti berikut. v x RANGKAIAN 1.C



Setelah saklar S ditutup, apakah lampu (tidak menyala, menyala redup, menyala terang, menyala sangat terang). Mengapa demikian? d. Lakukanlah hal yang sama pada langkah a, b, c, dengan menggunakan 3 buah baterai yang dirangkai secara seri. Amatilah dan berikan penjelasan! 2. Mengapa pada percobaan langkah b, c, d nyala lampu berbeda?



Percobaan 3 : Energi Listrik 1. Rangkailah alat seperti gambar dibawah ini (3 baterai dirangkai secara seri)



2. Tutuplah saklar S, kemudian biarkan beberapa saat a. Amati apa yang terjadi pada lilitan kawat. b. Setelah 2 menit letakkan pentul korek api itu pada lilitan kawat, apa yang terjadi? 3. Bukalah saklar S, letakkan ujung termometer pada lilitan kawat, catat skala yang ditunjukan termometer. 4. Tutuplah saklar S, kemudian setelah 2 menit catatlah skala yang ditunjukan termometer. 5. Apakah ada kenaikan suhu pada skala termometer setelah saklar ditutup? Mengapa demikian? E. TABEL HASIL PENGAMATAN Tabel pengamatan terhadap jenis bahan 1. Percobaan 1: Arus Listrik No. Bahan 1. Lempengan besi 2.



Lempengan tembaga



3.



Lempengan seng



Lampu Menyala Tidak



√ √ √



Konduktor Ya Tidak



√ √



4.



Kayu



5.



Karet penghapus



6.



Mata pensil (Grafit)



7.



Kertas



8.



Tas plastik



9.



Air kran



10.



Air garam



√ √ √ √ √ √



√ √ √ √ √ √ √



√



F. PEMBAHASAN Pembahasan Percobaan 1 : Arus Listrik Kawat besi Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan lempengan besi sebagai saklar dan lampu tetap menyala. Lempeng tembaga Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan lempengan tembaga sebagai saklar dan lampu tetap menyala. Lempeng seng Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan lempeng seng sebagai saklar dan lampu tetap menyala. Kayu Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan kayu sebagai saklar dan lampu tidak menyala. Karet penghapus Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan karet penghapus sebagai saklar dan lampu tidak menyala. Mata pensil (Grafit)



Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan mata pensil (Grafit) sebagai saklar dan lampu tidak menyala. Kertas Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan kertas sebagai saklar dan lampu tidak menyala. Tas plastik Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan plastik sebagai saklar dan lampu tidak menyala. Air kran Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan kemudian dihubungkan ke air kran dan lampu tidak menyala. Air garam Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan kemudian dihubungkan ke air garam dan lampu tetap menyala.



Pembahasan Percobaan 2 : Tegangan Listrik 1. Pada rangakaian (1.A) jika saklar ditutup maka lampu tidak menyala, karena kutub negatif pada baterai tidak terhubung pada kabel (tidak ada tegangan listrik). 2. Pada rangkaian (1.B) jika saklar ditutup maka lampu akan menyala redup, karena hanya menggunakan 1 buah batu baterai (tegangan listrik sedikit). 3. Pada rangkaian (1.C) jika saklar ditutup maka lampu akan menyala lebih terang, karena hanya menggunakan 2 buah batu baterai dan muatan listrik juga lebih besar. 4. Jika rangkaian menggunakan 3 baterai maka nyala lampu akan sangat terang, karena muatan listrik juga sangat besar.



Pembahasan Percobaan 3 : Energi Listrik 1. Saklar (S) ditutup, setelah 2 menit kemudian diletakkan sebuah korek api. Maka korek api tersebut akan menyala (mengeluarkan api).



2. Setelah itu saklar (S) dibuka, kemudian diukur panasnya dengan menggunakan termometer, termometer menunjukkan 830 C. 3. Kemudian saklar (S) ditutup kembali, kemudian setelah 2 menit diukur panasnya dengan menggunakan termometer, termometer menunjukkan 970 C.



G. PERTANYAAN DAN JAWABAN Percobaan 1 : Arus Listrik 1. Dari hasil pengamatan anda, bahan manakah yang termasuk konduktor dan bahan manakah yang termasuk isolator? Jawab: a. Bahan yang termasuk konduktor adalah : 1.



Lempeng besi



2. Lempeng tembaga 3. Lempeng seng 4. Air garam b. Bahan yang termasuk isolator adalah : 1. Kayu 2. Karet penghapus 3. Mata pensil (grafit) 4. Kertas 5. Tas plastik 6. Air kran Percobaan 2 : Tegangan Listrik 1. Dari hasil pengamatan Anda, Jelaskan pengertian arus listrik dan tegangan listrik. Jawab : Arus listrik adalah muatan yang mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. Tegangan listrik selalu berbanding lurus antara arus listrik dengan hambatan listrik. 2. Mengapa pada percobaan 1, baterai disusun secara seri? Jawab : Pada percobaan I, baterai disusun seri agar nyala lampu bersinar terang 3. Jelaskan hubungan antara arus listrik dengan tegangan listrik! Jawab : Hubungan antara arus listrik dengan tegangan listrik : -I=V/R -R=V/I -V=I.R



- I = arus listrik (ampere) - V = tegangan listrik (volt) - R = hambatan listrik (ohm) 4. Tentukanlah mana yang lebih tahan lama dengan menggunakan 3 buah baterai yang disusun secara seri atau paralel? Mengapa demikian? Jawab : Paralel baterainya lebih tahan lama karena muatan listrik yang mengalir lebih sedikit sehingga menyebabkan nyala lampu redup. 5. Dari hasil percobaan 1 dan 2, buatlah kesimpulan Anda tentang a. Arus listrik b. Tegangan listrik Jawab : (a) Arus listrik adalah muatan yang mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. (b) Tegangan listrik selalu berbanding lurus antara arus listrik dengan hambatan listrik.



Percobaan 3 : Energi Listrik 1. Perubahan energi apakah yang terjadi jika kita menggunakan setrika listrik Jawab: Perubahan energi listrik menjadi panas. 2. Dua buah baterai masing-masing besarnya 1,5 Volt, 0,5 Ohm dirangkai secara seri kemudian dihubungkan dengan sebuah lampu yang mempunyai tahanan 2 Ohm. Hitunglah : a. Besarnya arus listrik yang mengalir dalam rangkaian b. Daya listriknya c. Energi listrik yang digunakan selama 1 menit Jawab : V1 = 1,5 Volt, r1 = 0,5 Ohm V2 = 1,5 Volt, r2 = 0,5 Ohm Vtot = V1+V2 = 1,5 + 1,5 = 3 Volt R = 2 Ohm a. I = V/R = 3/2 = 1,5 A b. P = V.I = 3. 1,5 = 4,5 W c. W = V I t = P. T



= 4,5 . 60 = 180 J 3. Kesimpulan apa yang dapat diambil tentang percobaan energi listrik? Jawab : Besarnya arus listrik selalu berbanding lurus dengan besarnya tegangan listrik dan berbanding terbalik dengan besarnya hambatan. Tegangan listrik berbanding lurus antara arus listrik dengan hambatan listrik. H. KESIMPULAN Kesimpulan Percobaan 1 Arus Listrik Berdasarkan percobaan 1 arus listrik, dapat disimpulkan bahwa tidak semua bahan dapat dialiri arus listrik (menjadi konduktor), dari bahan bahan yang telah disediakan maka bahan yang dapat dijadikan sebagai konduktor adalah : lempeng besi, tembaga, seng, dan air garam dan bahan yang tidak dapat dialiri listrik (isolator) adalah : kayu, karet penghapus, mata pensil (grafit), kertas, tas plastik, dan air kran.



Kesimpulan Percobaan 2 Tegangan Listrik Berdasarkan percobaan 2 Tegangan Listrik, dapat disimpulkan bahwa besarnya arus listrik selalu berbanding lurus dengan besarnya tegangan listrik dan berbanding terbalik dengan besarnya hambatan. Tegangan listrik berbanding lurus antara arus listrik dengan hambatan listrik.



Kesimpulan Percobaan 3 Energi Listrik Berdasarkan percobaan 3 energi listrik, dapat disimpulkan bahwa arus listrik dapat menimbulkan panas, hal ini disebabkan karena bertemunya arus listrik positif dan negatif dalam satu penghantar (kawat lilitan).