Modul Praktikum Fisika Teknik 2015
-
Upload
akvian-bagus-prasetyo -
Category
Documents
-
view
184 -
download
7
description
Transcript of Modul Praktikum Fisika Teknik 2015
BAB I
PENDAHULUAN
A. Deskripsi :
Terstruktur Fisika I merupakan pelengkap dari teori Fisika I, yaitu Fisika Listrik dan
Magnet dan diarahkan pada materi kelistrikan yang mendasari bidang Teknik Tenaga Listrik
dan bidang Elektronika Komunikasi.
B. Petunjuk Penggunaan Modul:
1. Modul Praktikum Fisika I ini terdiri atas 10 Praktikum. Dalam setiap Praktikum
terdapat beberapa kegiatan belajar.
2. Untuk dapat mempelajari modul ini secara efektif dan terarah, sebaiknya dipelajari
terlebih dahulu petunjuk umum penggunaan modul dan pendahuluan di setiap
modul ini secara cermat sehingg dipahami betul tentang apa, untuk apa, dan
bagaimana mempelajari modul ini.
3. Pelajari modul praktikum ini dengan memulailah mempelajari dari praktikum
pertama dengan tahapan kegiatan belajar yang terurut. Sangat tidak disarankan
untuk mempelajari modul atau kegiatan belajar sesudahnya / selanjutnya sebelum
selesai mempelajari modul atau kegiatan belajar sebelumnya. Hal ini disebabkan
masing-masing modul saling berhubungan.
4. Pelajarilah materi dengan baik dan secara teratur bagian demi bagian.
5. Tangkaplah pengertian demi pengertian dari materi modul ini melalui pemahaman
sendiri dan tukar pikiran dengan Pebelajar atau dengan Pembelajar.
6. Bacalah lagi rangkuman pada akhir kegiatan belajar, sehingga Anda memperoleh
pemahaman yang utuh, sebelum menguji kemampuan Anda pada Tugas.
7. Jika Anda mendapat kesulitan, segeralah diskusikan dengan teman Anda atau
dengan Pembelajar pengasuh mata kuliah ini.
8. Kembangkan wawasan Anda dengan membaca buku-buku / referensi pendukung
lainnya
1
C. Kompetensi : Memahami Konsep Kelistrikan dan Kemagnetan dan
menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari
D. Tujuan : Memahami dan menjelaskan konsep kapasitor dan dielektrik, arus
dan hambatan listrik, hukum Ampere, medan magnet,
elektromagnet daninduksi elektromagnet dan menerapkannya
dalam kehidupan sehari-hari.
E. Petunjuk Pelaksanaan Kegiatan Praktikum
Kegiatan praktikum di laboratorium fisika merupakan kegiatan bereksperimen, maka
selama melaksanakan kegiatan ada beberapa hal yang perlu diperhatikan oleh mahasiswa,
yaitu sebagai berikut.
1. Sebelum praktikum mahasiswa harus mempelajari teori yang akan diujicobakan dan
didiskusikan dengan teman-teman kelompoknya, kemudian membuat laporan
pendahuluan sebagai dasar pengetahuan praktek dan sebagai syarat agar dapat
mengikuti kegiatan praktikum.
2. Pada saat praktikum akan dimulai laporan pendahuluan diberikan kepada
dosen/assisten untuk dapat mengikuti praktikum yang akan dilakukan.
3. Sebelum melaksanakan praktikum, semua bahan dan alat yang akan digunakan
diperiksa, kemudian susun/rangkai alat-alat tersebut sesuai dengan percobaan yang
akan dilakukan (dalam buku petunjuk).
4. Periksakan hasil susunan/rangkaian kegiatan yang akan dilakukan itu kepada
dosen/assisten, untuk kemudian dapat melaksanakan praktikum.
5. Pergunakan waktu praktik seefektif mungkin sesuai dengan waktu yang telah
disediakan.
6. Mengulangi kegiatan/pengamatan praktikum tersebut sehingga mahasiswa benar-
benar yakin dengan hasil yang telah diperoleh.
2
F. Tata Tertib dan Peraturan
1. Mahasiswa harus hadir 10 menit sebelum praktikum dimulai.
2. Mahasiswa diperkenankan masuk laboratorium setelah diizinkan atau dinyatakan
siap oleh dosen/assisten yang bersangkutan.
3. Sebelum melakukan praktikum, semua tas dan lain-lain harus diletakkan di tempat
yang telah ditentukan, kecuali buku praktikum, alat-alat tulis dan peralatan
penunjang lainnya untuk praktik.
4. Selama melaksanakan kegiatan praktikum, mahasiswa harus berpakaian sopan dan
tidak boleh memakai sandal, bertopi, merokok, membuat gaduh, dsb.
5. Selama praktikum, mahasiswa hanya diperbolehkan menyelesaikan tugas-tugas pada
meja yang telah disediakan.
6. Mahasiswa melakukan percobaan bersama-sama dengan teman sekelompoknya
yang telah ditentukan.
7. Mahasiswa tidak boleh mengganggu atau mencampuri kegiatan kelompok lain.
8. Setelah menyelesaikan kegiatan praktikum, mahasiswa membuat laporan sementara
satu kelompok satu dan disetujui oleh dosen/assisten untuk kemudian membuat
laporan resmi.
9. Laporan resmi dikumpulkan seminggu sebelum ujian akhir semester.
10. Laporan resmi dibuat oleh setiap mahasiswa (bukan kelompok), ditulis tangan di
kertas folio dan dapat dibaca, rapi dan bersih, dilampiri dengan laporan sementara.
11. Jika mahasiswa akan meninggalkan ruang praktikum (laboratorium), harus melapor
pada dosen/assisten.
12. Mahasiswa yang telah menyelesaikan tugas-tugasnya diharuskan meninggalkan
ruang praktikum.
G. Sangsi
1. Mahasiswa yang melakukan kecurangan, dalam praktek dapat dikenakan sangsi
berupa pembatalan seluruh praktikumnya atau diberi nilai E.
2. Mahasiswa yang karena kelalaiannya/kesalahannya menyebabkan kerusakan atau
menghilangkan alat milik laboratorium diharuskan mengganti selambat-lambatnya 7
(tujuh) hari sesudahnya. Apabila dalam waktu tersebut belum mengganti maka tidak
diperkenankan mengikuti praktikum selanjutnya.
3
3. Mahasiswa yang tidak mengikuti praktikum selama 3 kali diberi sangsi pembatalan
seluruh praktikum dan diberi nilai E.
4. Sangsi lain yang ada di luar sangsi-sangsi di atas ditentukan kemudian oleh kepala
laboratorium fisika.
H. Petunjuk Penggunaan Peralatan Praktikum:
Hampir setiap percobaan mengunakan alat-alat kelistrikan yang dihubungkan
langsung dengan sumber tegangan (PLN) 220 Volt. Maka untuk menghindari kerusakan
alat-alat tersebut, pada saat menggunakan Power Supply DC, diusahakan tegangan
distel maksimum 10 Volt dan arus yang digunakan tidak lebih dari lima ampere. Selain
itu sebelum menggunakan peralatan-peralatan lainnya, sebaiknya diteliti dulu atau
diukur besaran tahanan dan tegangannya dengan menggunakan avometer agar
terhindar dari kesalahan penggunaan maupun perhitungan.
Disarankan sebelum melakukan percobaan, atau sebelum menghubungkan
rangkaian ke sumber tegangan (PLN), mahasiswa harus dibimbing oleh Ko.ass atau
dosen yang bersangkutan.
I Pembuatan Laporan:
Laporan praktikum disajikan dalam tiga bentuk:
1. Laporan Pendahuluan.
Laporan pendahuluan dibuat oleh tiap-tiap mahasiswa sebelum melakukan praktikum.
Yang ditulis tangan dengan rapi dan jelas pada kertas folio bergaris yang berisi tentang:
nama kelompok, nama mahasiswa, NIM, Prodi, Judul, dasar teori(dari buku panduan
dan referensi lain), mengerjakan tes kemampuan diri pada buku panduan, dan daftar
pustaka.
2. Laporan sementara.
Laporan sementara dibuat oleh kelompok yang telah ditentukan, satu kelompok
membuat laporan sementara masing-masing anak satu laporan yangnantinya harus
dilampirkan dalam laporan resmi dan membuat satu laporan lagi sebagai laporan
kelompok.Laporan ini disajikan berdasarkan hasil pengamatan mahasiswa pada saat
melakukan praktikum dan ditulis dalam laporan.
4
3. Laporan Resmi.
Laporan resmi ini harus dibuat dengan sebaik-baiknya, ditulis tangan secara rapi, jelas
dan dapat dibaca. Laporan disajikan berdasarkan data hasil pengamatan
dilaboratorium,data yang diperoleh dianalisa, dikaitkan dengan teori yang dipelajari
kemudian mangambil kesimpulan. Tiap mahasiswa membuat satu laporan resmi.
Pembuatan laporan resmi sebagai berikut:
1) Cover Laporan Resmi
Terdiri dari : Judul percobaan, simbol UNESA, nama mahasiswa, no reg mahasiswa,
Universitas Negeri Surabaya, fakultas teknik,jurusan teknik elektro, dan tahun.
2) Isi Laporan Resmi
a. Judul Percobaan
b. Tujuan percobaan
c. Kajian Teori
Selain teori yang didapat dari buku panduan harus menambahkan kajian teori
baik dari internet maupun buku lain yang berhubungan dengan teori.
d. Bahan dan Alat yang digunakan.
e. Langkah Kerja.
Penulisan langkah kerja pada laporan harus menggunakan kata kerja dan
menggambar skema rangkaian.
f. Data percobaan
Merupakan data hasil pengamatan/praktikum.
g. Analisis data
Merupakan hasil analisis dari teori yang dipelajari.
h. Data hasil analisis
Merupakan data hasil analisis.
i. Kesimpulan.
Hasil antara hasil pengamatan dan hasil analisis.
j. Tugas Laporan resmi
Mengerjakan tugas yang ada pada buku panduan.
k. Daftar Pustaka.
Referensi untuk kajian teori.
5
l. Laporan sementara.
Melampirkan laporan sementara yang asli.
J. Cek Kemampuan
Untuk menguji Kemampuan Awal, Kerjakan soal-soal berikut:
1. Apakah yang di maksud dengan Kapasitor?
2. Jelaskan hubungan kuat arus, tegangan dan hambatan listrik menurut Ohm!
3. Digunakan untuk apakah Amperemeter dan Voltmeter dalam pengukuran?
4. Jelaskan peristiwa kemagnetan yang terjadi jika sebuah kawat lurus dialiri listrik dan
berada pada medan magnet!
5. Apakah yang dimaksud dengan Induksi magnet dan berilah contoh penggunaannya
dalam kehidupan sehari-hari.
6
Cara-cara Analisis Data
1. Analisis Deskriptif
Analisis yang digunakan untuk memberikan gambaran (deskripsi) tentang suatu data
hasil percobaan.
2. Analisis Regresi
Analisis regresi dipergunakan untuk menggambarkan garis yang menunjukan arah
hubungan antar variabel, serta dipergunakan untuk melakukan prediksi.Analisa ini
dipergunakan untuk menelaah hubungan antara dua variabel atau lebih, terutama
untuk menelusuri pola hubungan yang modelnya belum diketahui dengan
sempurna.Regresi yang terdiri dari satu variabel bebas (predictor) dan satu variabel
terikat (Response/Criterion) disebut regresi linier sederhana (bivariate regression),
sedangkan regresi yang variabel bebasnya lebih dari satu disebut regresi berganda
(Multiple regression/multivariate regression), yang dapat terdiri dari dua prediktor
(regresi ganda) maupun lebih. Adapun bentuk persamaan umumnya adalah:
Y= a + bX
Dimana:
(1)
Tanda positif pada nilai b atau koefisien regresi menunjukkan bahwa antara variabel
bebas dengan variabel terikat berjalan satu arah, di mana setiap penurunan atau
peningkatan variabel bebas akan diikuti dengan peningkatan atau penurunan
variabel terikatnya. Sementara tanda negatif pada nilai b menunjukkan bahwa
antara variabel bebas dengan variabel terikat berjalan dua arah, di mana setiap
peningkatan variabel bebas akan diikuti dengan penurunan variabel terikatnya, dan
sebaliknya.
7
BAB II
PEMBELAJARAN
Praktikum 1: Rangkaian Kapasitor Paralel
A. Rencana Belajar: Mempelajari konsep kapasitas kapasitor dan menghitung kapasitas
kapasitor untuk berbagai bentuk geometri kapasitor.
B. Kegiatan Belajar:
1. Kegiatan Belajar
a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran : Mempelajari besar kapasitas, tegangan, dan
muatan pada rangkaian kapasitor yang disusun secara parallel.
b. Uraian Materi:
Kapasitor adalah 2 pelat konduktor terisolasi yang dipisahkan oleh isolator.
Untuk keperluan praktis : muatan masing-masing pelat sama besar dan
berlawanan arah. Sehingga muatan netto = 0.
+ -
+ -
+ -
+ -
+ -
+ -
Gambar 1. Kapasitor Pelat Sejajar
Setiap garis gaya berawal dari a dan berakhir di b, karena muatan sama
besar dan berlawanan arah.
8
Lambang kapasitor
Gambar 2. Lambang Kapasitor
Kapasitor dicirikan oleh
• Q muatan pada setiap plat (bukan muatan netto)
• V beda potensial di antara kedua pelat (bukan potensial masing masing
pelat)
Cara memberikan muatan agar sama & berlawanan arah
adalah dengan menghubungkan kedua pelat konduktor ke kutub-kutub
yang berlawanan pada baterai beberapa saat sehingga muncul muatan
pada masing-masing plat yaitu +Q dan -Q.
‰ Capasitansi kapasitor C didefinisikan sebagai perbandingan besar
muatan Q pada
salah satu pelatnya terhadap beda potensial di antara kedua konduktor
tersebut, yaitu:
C=QV (2)
dengan satuan coulomb/volt = farad (F)
Dalam praktek satuan kapasitor biasanya lebih dikenal dengan μF dan pF.
Manfaat kapasitor:
1) Memahami fenomena alam berupa medan listrik
2) Memahami fenomena alam berupa energi yaitu energi listrik yang
tersimpan didalam medan listrik diantara pelat- pelat tersebut
3) Mendorong kemajuan teknologi elektronika karena berfungsi:
• mereduksi fluktulasi tegangan di dalam power supply
• mereduksi sinyal- sinyal berbentuk pulsa
9
• mendeteksi atau menghasilkan osilasi EM pada frekuensi radio
• memberikan 'elektronic time delay'
Intensitas medan listrik di antara 2 pelat konduktor adalah:
E= σεo (3)
sedangkan intensitas di sebelah kiri/kanan = 0.dengan satuan coulomb/volt
= farad (F)
Kapasitor pelat sejajar adalah yang paling sederhana teoritis (dan praktis)
pengaturan dan nilai kapasitansi adalah, untuk kondisi ideal, mudah untuk
menghitung.Untuk kapasitor secara paralel, tegangan di setiap kapasitor
adalah sama, sehingga total C adalah sebagai berikut.
Gambar 3. Susunan Seri Kapasitor
(4)
Rangkaian kapasitor secara paralel akan mengakibatkan nilai kapasitansi
pengganti semakin besar.
c. Alat/Bahan yang digunakan :
No.
Nama Alat / Bahan Jumlah
1. Meter Dasar 1
2. Kabel Penghubung Merah 2
3. Kabel Penghubung Hitam 2
4. Papan Rangkaian 1
5. Jembatan Penghubung 3
6. Saklar 1 Kutub 1
7. Kapasitor 470 µF 1
10
CTOTAL = C1 + C2 +
8. Kapasitor 1000 µF 1
9. Catu Daya 1
d. Persiapan Praktikum :
Gambar 4. Bagan praktikum
Gambar 5. Susunan alat praktikum
Keterangan:
1. Persiapkan peralatan / komponen sesuai dengan daftar alat/bahan.
2. Buat rangkaian seperti gambar di atas :
a. Saklar dalam posisi terbuka (posisi 0).
b. Meter dasar berfungsi sebagai voltmeter dengan batas ukur 10 volt DC.
c. Sumber tegangan 3 volt DC atau catu daya dengan saklar pemilih tegangan
keluaran pada posisi 3 volt DC (catu daya masih dalam keadaan mati/off).
11
3. Bila menggunakan catu daya, hubungkan catu daya ke rangkaian (gunakan kabel
penghubung).
4. Periksa kembali rangkaian.
e. Langkah-langkah Percobaan :
1. Tutup saklar S (posisi I) dan setelah beberapa saat buka kembali saklar S (posisi 0).
Bila menggunakan catu daya hidupkan terlebih dahulu catu dayanya.
2. Baca tegangan kapasitor C1 misalnya V1 dan catat hasilnya ke dalam tabel pada hasil
pengamatan.
3. Pindahkan meter dasar ke titik 3 dan 4, setelah itu ulangi langkah a dan baca
tegangan kapasitor C2 misalnya V2, catat hasilnya ke dalam tabel pada hasil
pengamatan.
4. Pindahkan meter dasar ke titik A dan B, ulangi langkah a kemudian baca tegangan
rangkaian kapasitor misalnya Vtot dan catat hasilnya ke dalam tabel hasil
pengamatan.
5. Ulangi langkah as/d d dengan tegangan 6 volt DC, kemudian catat hasilnya ke dalam
tabel hasil pengamatan.
f. Hasil Pengamatan :
Tabel Percobaan
C1 = 470 µF, C2 = 1000 µF
Tegangan
Sumber
V1,
(volt)
V1,
(volt)
Vtot,
(volt)
Q1= C1-
V1
Q2= C2-
V2
Qtot=
Q1+Q2
Ctot=
Qtot+Vtot
C1+C2
1 2 3 4 5 6 7 8
3 volt
6 volt
12
g. Tugas
Berdasarkan data hasil pengamatan :
1. Bagaimana pendapat anda tentang isian kolom 7 dan kolom 8?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2. Tuliskan persamaan hubungan kapasitas gabungan dengan kapasitas masing-masing
kapasitor, tegangan gabungan dengan tegangan masing-masing kapasitor, muatan
gabungan dengan muatan masing-masing kapasitor.
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
h. Tes Formatif :
1. Jelaskan perbedaan antara dielektrikum dan permitivitas dielektrikum.
2. Tiga buah kapasitor dirangkaikan secara paralel masing-masing kapasitor
bermuatan. Jika kapasitans pengganti 10 pF dan kapasitans-kapasitans yang
lainnya 30 pF dan 40 pF. Hitunglah: kapasitans kapasitor yang satunya lagi, jika
potensial kapasitor yang 30 pF adalah 300 volt. Berapa potensial total rangkaian
kapasitor tersebut.
13
Praktikum 2: Rangkaian Kapastor Seri
A. Rencana Belajar : Mempelajari konsep kapasitas kapasitor dan menghitung kapasitas
kapasitor untuk berbagai bentuk geometri kapasitor.
B. Kegitan Belajar:
a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran : Mempelajari besar kapasitas, tegangan, dan muatan
pada rangkaian kapasitor yang disusun secara seri.
b. Uraian Meteri : Dua konduktor yang tidak terhubung dan dipisahkan oleh isolator
merupakan kapasitor. Ketika sumber EMF seperti sel terhubung ke pengaturan
tersebut, arus sesaat, mentransfer perubahan (dalam bentuk elektron) dari satu pelat
konduktor (pelat +) ke yang lain. Ketika jumlah muatan Q (diukur dalam satuan
coulomb) telah ditransfer, tegangan pelat sama dengan tegangan V melintasi sumber
tegangan. Untuk pengaturan tetap konduktor dan isolator, rasio Q / V adalah
konstanta yang disebut kapasitansi, C. Hubungan dapat ditulis dalam tiga bentuk:
(5)
Dengan:
Q = muatan elektron dalam C (coulombs)
C = nilai kapasitansi dalam F (farad)
V = besar tegangan dalam V (volt)
Untuk kapasitor secara seri, beban di setiap kapasitor adalah sama, sehingga
total C adalah sebagai berikut.
14
Q = CV
C = Q/V
V = Q/C
Gambar 6 Rangkaian seri Kapasitor
(6)
Rangkaian kapasitor secara seri akan mengakibatkan nilai kapasitansi total
semakin kecil.
c. Alat/Bahan yang digunakan :
No. Nama Alat / Bahan Jumlah
1. Meter Dasar 2
2. Kabel Penghubung Merah 2
3. Kabel Penghubung Hitam 2
4. Papan Rangkaian 1
5. Jembatan Penghubung 1
6. Saklar 1 Kutub 1
7. Kapasitor 470 µF 1
8. Kapasitor 1000 µF 1
9. Catu Daya 1
10. Baterai (cadangan) 3
15
d. Persiapan Percobaan :
Gambar 7. Skema Alat Praktikum rangkaian Kapasitor Seri
Gambar 8. Susunan Alat Praktikum Rangkaian Kapasitor Seri
Keterangan:
1. Persiapkan peralatan / komponen sesuai dengan daftar alat/bahan.
2. Buat rangkaian seperti gambar di atas :
a. Saklar dalam posisi terbuka (posisi 0).
b. Meter dasar berfungsi sebagai voltmeter dengan batas ukur 10 volt DC.
16
c. Sumber tegangan 3 volt DC atau catu daya dengan saklar pemilih tegangan
keluaran pada posisi 3 volt DC (catu daya masih dalam keadaan mati/off).
3. Hubungkan catu daya ke sumber tegangan PLN (catu daya masih dalam keadaan
mati/off).
4. Periksa kembali rangkaian.
e. Langkah-langkah Percobaan :
1. Tutup saklar S (posisi I) dan setelah beberapa saat buka kembali saklar S (posisi 0).
2. Baca tegangan kapasitor C1 misalnya V1 dan catat hasilnya ke dalam tabel pada hasil
pengamatan.
3. Pindahkan meter dasar ke titik B dan D, setelah itu ulangi langkah a dan baca
tegangan kapasitor C2 misalnya V2, catat hasilnya ke dalam tabel pada hasil
pengamatan.
4. Pindahkan meter dasar ke titik A dan D, ulangi langkah a kemudian baca tegangan
rangkaian kapasitor misalnya Vtot dan catat hasilnya ke dalam tabel hasil
pengamatan.
5. Ulangi langkah as/d d dengan tegangan sumber yang berbeda, kemudian catat
hasilnya ke dalam tabel hasil pengamatan.
f. Hasil Pengamatan :
Tabel Percobaan
C1 = 470 µF, C2 = 1000 µF
Tegangan
Sumber
V1,
(volt)
V1,
(volt)
Vtot,
(volt)
Q1 Q2 Qtot V1/ Q1 V2/
Q2
1/Ctot =
Vtot/Qtot
1/C1 +
1/C2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
3 volt
6 volt
g. Tugas
17
Berdasarkan data hasil pengamatan :
1. Bagaimana pendapat anda tentang isian kolom 9 dan kolom 10?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2. Tuliskan persamaan hubungan kapasitas gabungan dengan kapasitas masing-masing
kapasitor, tegangan gabungan dengan tegangan masing-masing kapasitor, muatan
gabungan dengan muatan masing-masing kapasitor.
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
h. Tes Formatif
1. Dua buah kapasitor dari 4 pF dan 5 pF dihubungkan secar seri pad tegangan 800
volt. Hitunglah:
· Kapasintans penggatinya
· Muatan masing-masinh kapasitor
· Beda potensial masing-masing kapasitor.
2. Dua kapasitor 3Fdan 4F secara terpisah diberi muatan dengan
menghubungkannya pada sumber 6 V. Sesudah dilepas dari baterai, keping
negatif yang satu dihubungkan dengan keping positif kapasitor lain. Berapakah
muatan akhir pada masing-masing kapasitor?
i. Kesimpulan dan Saran
18
Praktikum 3: Hukum Ohm
A. Rencana Belajar : Menjelaskan dan menggunakan konsep arus listrik,
hambatan listrik, resistivitas, konduktivitas dan Hukum Ohm.
B. Kegiatan Belajar :
1.Kegiatan Belajar
a. Tujuan Kegiatan pembelajaran : Mempelajari hubungan antara tegangan dan
kuat arus yang mengalir dalam sebuah rangkaian
b. Uraian Materi :
Dalam konduktor logam terdapat elektron-elektron yang bebas dan mudah
untuk bergerak sedangkan pada konduktor elektrolit, muatan bebasnya
berupa ion-ion positif dan negatif yang juga mudah bergerak.
Bila dalam konduktor ada medan listrik; maka muatan muatan tersebut
bergerak dan gerakan dari muatan-muatan ini yang dinamakan arus listrik.
Arah arus listrik siperjanjikan searah dengan gerakan muatan-muatan positif.
Bila medan yang menyebabkan gerakan-gerakan muatan tersebut arahnya
tetap; akan dihasilkan arus bolak-balik secara harmonik, hasilkan arus bolak-
balik (AC- Alternating Current).
KUAT ARUS.
Kuat arus ( i ) di definisikan sebagai :
Jumlah muatan yang mengalir melalui suatu penampang persatuan waktu.
Karena arah arus adalah searah dengan arah muatan positif, maka jumlah
muatan yang lewat adalah jumlah muatan positif.
i= dqdt
(7)
dq = jumlah muatan (Coulomb)
dt = selisih waktu (detik)
19
i = kuat arus
Satuan dari kuat arus adalah Coulomb/detik yang tidak lain adalah : Ampere.
Ditinjau dari dari suatu konduktor dengan luas penampang A dalam suatu
interval dt; maka jumlah muatan yang lewat penampang tersebut adalah
jumlah muatan yang terdapat dalam suatu silinder dengan luas penampang A,
yang panjangnya V dt.
Gambar 9. Distribusi arus pada silinder
Bila n adalah partikel persatuan volume dan e muatan tiap partikel.
dq = n.e.V.A.dt (8)
sehingga diperoleh besarnya :
i=dqdt
=n.e .V . A Ampere (9)
Rapat arus J didefinisikan sebagai kuat arus persatuan luas.
J= i
A=n.e .V
Ampere/m2 (10)
HUKUM OHM
Hukum Ohm, atau hubungan antara arus, tegangan, dan resistensi, pertama
kali diamati oleh George Ohm pada tahun1827.Dalam hukum Ohm besarnya
arus dalam sebuah sirkuit listrik berbanding lurus dengan tegangan dan
berbanding terbalik dengan resistensi di sirkuit.
Hubungan antara tegangan, kuat arus dan hambatan dari suatu konduktor
dapat diterangkan berdasarkan hukum OHM.
Dalam suatu rantai aliran listrik, kuat arus berbanding lurus dengan beda
potensial antara kedua ujung-ujungnya dan berbanding terbalik dengan
besarnya hambatan kawat konduktor tersebut.
Hambatan kawat konduktor biasanya dituliskan sebagai “R”.
20
Gambar 10 Simbol hambatan
i=V A−V B
R (11)
I = kuat arus
VA - VB = beda potensial titik A dan titik B
R = hambatan
Atau dapat dinyatakan sebagai berikut:
Arus= TeganganHambatan (12)
Atau
I= ER (13)
Dengan:
I = Arus dalam Ampere
E = Tegangan dalam Volt
R = Resistansi dalam Ohm
Besarnya hambatan dari suatu konduktor dinyatakan dalam
R = . LA
(14)
R = hambatan satuan = ohm
L = panjang konduktor satuan = meter
A = luas penampang satuan = m2
= hambat jenis atau
resistivitas
satuan = ohm meter
21
c. Alat/Bahan yang digunakan :
No. Nama Alat / Bahan Jumlah
1. Meter Dasar 2
2. Kabel Penghubung Merah 3
3. Kabel Penghubung Hitam 3
4. Papan Rangkaian 1
5. Hambatan Tetap 100 Ω 1
6. Potensiometer 50k Ω 1
7. Saklar satu kutub 1
8. Jembatan Penghubung 1
9. Catu Daya 1
10. Baterai (cadangan) 3
d. Persiapan Percobaan :
Gambar 11. Skema Alat Praktikum hukum Ohm
22
Gambar 12. Susunan Alat Praktikum Hukum Ohm
Keterangan:
1. Persiapkan peralatan / komponen sesuai dengan daftar alat/bahan.
2. Buat rangkaian seperti gambar di atas :
a. Saklar dalam posisi terbuka (posisi 0).
b. Sebuah Meter dasar berfungsi sebagai amperemeter dengan batas
ukur 100 mA.
c. Meter Dasar lainnya sebagai voltmeter dengan batas ukur 10 volt.
3. Hubungkan catu daya ke sumber tegangan (alat masih dalam keadaan
mati/off). Pilih tegangan keluaran 3 volt DC.
4. Hubungkan rangkaian ke catu daya (gunakan kabel penghubung).
5. Periksa kembali rangkaian.
e. Langkah-langkah Percobaan :
1. Hidupkan catu daya kemudian tutup saklar posisi S (posisi 1).
2. Atur potensiometer sehingga voltmeter menunjukkan tegangan sekitar 2
volt, kemudian baca kuat arus yang mengalir pada amperemeter dan catat
hasilnya ke dalam tabel pada hasil pengamatan.
3. Atur lagi potensiometer sehingga voltmeter menunjukkan tegangan sedikit
lebih tinggi dari 2 volt, baca kuat arus pada amperemeter dan catat
hasilnya ke dalam tabel hasil pengamatan.
23
4. Ulangi langkah c sebanyak 3 kali, kemudian catat hasilnya ke dalam tabel
pada hasil pengamatan.
f. Hasil Pengamatan :
Tabel Percobaan
Nomor
Percobaan
Tegangan
(V volt)
Kuat Arus
(I ampere)V/I
(1) (2) (3)
1.
2.
3.
4.
5.
Nyatakan hasil pengamatan dalam bentuk grafik berikut:
V
I
Gambar 12 Grafik V sebagai fungsi I
g. Tugas
Berdasarkan data hasil pengamatan :
1. Bagaimana pendapat anda tentang isian kolom 3?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
__________
24
2. Buat grafik hubungan antara tegangan V dan kuat arus I!
________________________________________________________________
________________________________________________________________
__________
3. Dari grafik tersebut, tuliskan pernyataan dan persamaan hokum ohm!
________________________________________________________________
_______ ___
h. Tes Formatif
1. Di dalam penghantar kawat yang penampangnya 1 mm2 terdapat 3.1021
elektron bebas per m3 . Berapa kecepatan elektron-elektron tersebut, jika
dialiri listrik dengan kuat arus 12 ampere. Berapa kuat arusnya ?
2. Metode ampermeter-voltmeter dipasang sedemikian rupa untuk maksud
mengetahui besar hambatan R. Ampermeter A dipasang seri terhadap R
dan menunjukkan 0,3 A. Voltmeter V dipasang pararel terhadap R dan
menunjukkan tegangan sebesar 1,5 volt. Hitung besar hambatan R.
i. Kesimpulan dan Saran
25
Praktikum 4: Hambatan Jenis
A. Rencana Belajar : Menjelaskan dan menggunakan konsep arus listrik,
hambatan listrik, resistivitas, konduktivitas dan Hukum Ohm.
B. Kegiatan Belajar :
1. Kegiatan Belajar
a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran: Mempelajari hubungan antara hambatan
kawat penghantar dengan panjang, luas
penampang, dan jenis kawatnya
b. Uraian Materi :
Hambatan jenis ρ adalah properti material yang berkaitan dengan interval
rata-rata antara tumbukan.Dilengkapi dengan geometri dari sebuah
konduktor.Hambatan jenis dinyatakan sebagai berikut.
(15)
dengan:
R = Hambatan dalam satuan Ohm
ρ = Hambatan Jenis dalam Satuan Ohm
l = Panjang Penghantar dalam Satuan m
A = Luas Penampang dalam Satuan mm2
Dari hubungan diatas dapat disimpulkan bahwa :
1. Hambatan berbanding lurus dengan panjang konduktor.
2. Hambatan berbanding terbalik dengan luas penampang konduktor.
3. Hambatan berbanding lurus dengan resistivitas atau hambat jenis dari
konduktor tersebut.
Harga dari hambat jenis/resistivitas anatara nol sampai tak terhingga.
= 0 disebut sebagai penghantar sempurna (konduktor ideal).
= ~ disebut penghantar jelek (isolator ideal).
26
Hambatan suatu konduktor selain tergantung pada karakteristik dan geometrik
benda juga tergantung pada temperatur. Sebenarnya lebih tepat dikatakan
harga resistivitas suatu konduktor adalah tergantung pada temperatur.
Gambar 13 Grafik hambatan jenis sebagai fungsi suhu
Grafik hambat jenis lawan temperatur untuk suatu konduktor memenuhi
hubungan :(t) = 0 + at + bt 2 + ... (16)
(t) = hambat jenis pada suhu t 0 C
0 = hambat jenis pada suhu 0 0 C
a, b = konstanta.
Untuk suhu yang tidak terlampau tinggi, maka suhu t 2 dan pangkat yang lebih
tinggi dapat diabaikan sehingga diperoleh :
ρ( t)=ρ 0+a . t .=ρ0+a . t .ρ0
ρ 0
(17)
ρ( t)=ρ 0(1+α . t ) = koef suhu hambat jenis
Karena hambatan berbanding lurus dengan hambat jenis, maka diperoleh :
R(t) = R0 ( 1 + .t ) (18)
27
c. Alat/Bahan yang digunakan :
No. Nama Alat / Bahan Jumlah
1. Meter Dasar 2
2. Kabel Penghubung Merah 4
3. Kabel Penghubung Hitam 4
4. Papan Rangkaian 1
5. Jembatan Penghubung 3
6. Saklar 1 Kutub 1
7. Kawat Konstantan 1
8. Kawat Nikrom 1
9. Jepit Steker 4
10. Catu Daya 1
d. Persiapan Percobaan :
Gambar 14. Skema Alat Praktikum Hambatan Jenis
28
Gambar 15. Rangkaian Alat Praktikum Hambatan Jenis
Keterangan:
1. Persiapkan peralatan / komponen sesuai dengan daftar alat/bahan.
2. Buat rangkaian seperti gambar di atas :
a. Kawat nikrom digunakan sebagai kawat penghantar.
b. Saklar dalam kondisi terbuka (posisi 0)
c. Sebuah Meter Dasar berfungsi sebagai amperemeter dengan
batas ukur 1 A.
d. Meter Dasar lainnya sebagai voltmeter dengan batas ukur 10 volt.
3. Hubungkan catu daya ke sumber tegangan PLN (alat masih dalam
keadaan mati/off).
4. Pilih tombol tegangan keluaran catu daya 3 volt DC.
5. Hubungkan rangkaian ke catu daya (gunakan kabel pengubung).
6. Periksa kembali rangkaian.
e. Langkah-langkah Percobaan :
1. Pilih panjang kawat 1 ℓ dengan cara memasang ujung kabel B masuk ke
jepit steker 2, (panjang kawat = jarak jepit steker 1-2 = 1 ℓ).
29
2. Tutup saklar S (posisi 1), kemudian baca tegangan dan kuat arus yang
mengalir pada kawat. Catat hasilnya ke dalam tabel pada hasil
pengamatan.
3. Buka saklar S (posisi 0), kemudian pindahkan ujung kabel 8 ke jepit steker
3 (panjang kawat = jarak jepit steker 1-3 = 2ℓ).
4. Tutup saklar S (posisi 1), kemudian baca tegangan dan kuat arus yang
mengalir pada kawat.
5. Ulangi langkah c dan d, dengan memindahkan ujung kabel 8 ke jepit steker
4 (panjang kawat= 3ℓ). Catat hasilnya ke dalam tabel hasil pengamatan.
6. Ganti kawat Nikrom dengan kawat Konstantan, kemudian lakukan langkah
a sampai dengan f.
f.. Hasil Pengamatan :
Tabel Percobaan
Jenis Kawat
Panjang
Kawat
ℓ (m)
Penampang A Penampang 2A
V
(volt)I (ampere)
R = V/I
(ohm)
V
(volt)
I
(ampere)
R = V/I
(ohm)
Kawat
Nikrom
1 ℓ
2 ℓ
3 ℓ
Kawat
Konstantan
1 ℓ
2 ℓ
3 ℓ
g. Tugas
Berdasarkan data hasil pengamatan, bagaiamana pendapat anda tentang
hubungan hambatan dengan panjang, luas penampang, dan jenis kawat
penghantarnya?
30
h. Tes Formatif
1. Sepotong penghantar yang panjangnya 10 meter berpenampang 0,5 mm2
mempunyai hambatan 50 ohm. Hitung hambatan jenisnya.
2. Sebatang aluminium panjangnya 2,5 m, berpenampang = 5 cm2. Hambatan
jenis aluminium = 2,63.10-8 ohm.meter. Jika hambatan yang ditimbulkan
oleh aluminium sama dengan hambatan yang ditimbulkan oleh sepotong
kawat besi yang berdiameter 15 mm dan hambatan jenisnya = 10.10-7
ohm.meter, maka berapakah panjang kawat besi tersebut ?
i. Kesimpulan dan Saran
31
Praktikum 5: Rangkaian Hambatan Seri
A. Rencana Belajar : Menghitung hambatan pengganti untuk rangkaian seri, paralel
dan campuran pada resistor,
B. Kegiatan Belajar :
1. Kegiatan Belajar
a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran :
1. Mempelajari Menjelaskan konsep Hukum Kirchoff dan mengaplikasikannya.
2. Menghitung hambatan pengganti untuk rangkaian seri, paralel dan
campuran pada resistor, serta aplikasinya.
b. Uraian Materi
:
Gambar 16. Rangkaian Seri Resistor
Pada rangkaian seri seperti di tunjukkan pada Gambar di atas diketahui bahwa
besar arus yang mengalir pada rangkaian adalah sama sehingga
(19)
Tegangan total pada rangkaian seri sama dengan jumlah tegangan pada
masing-masing rangkaian sehingga
(20)
Hambatan total pada Rangkaian seri sama dengan jumlah hambatan pada
masing-masing rangkaian sehingga
(21)
c. Alat/Bahan yang digunakan :
No. Nama Alat / Bahan Jumlah
1. Meter Dasar 2
2. Kabel Penghubung Merah 3
3. Kabel Penghubung Hitam 3
4. Papan Rangkaian 1
5. Jembatan Penghubung 7
6. Saklar 1 Kutub 1
7. Hambatan Tetap 47 Ω 1
8. Hambatan Tetap 100 Ω 1
9. Catu Daya 1
d. Persiapan Praktikum :
Gambar16. Skema alat praktikum Rangkaian Hambatan Seri
Gambar 17. Rangkaian alat praktikum Rangkaian Hambatan Seri
Keterangan:
1. Persiapkan peralatan / komponen sesuai dengan daftar alat/bahan.
2. Buat rangkaian seperti gambar di atas :
a. Saklar S dalam posisi terbuka (posisi 0).
b. Sebuah Meter Dasar berfungsi sebagai voltmeter dengan batas ukur 10
volt.
c. Meter Dasar lainnya berfungsi sebagai amperemeter dengan batas ukur
100mA.
3. Hubungkan catu daya ke sumber tegangan PLN (alat masih dalam keadaan
mati/off).
4. Pilih tombol tegangan keluaran catu daya 3 volt DC.
5. Hubungkan rangkaian ke catu daya (gunakan kabel pengubung).
6. Periksa kembali rangkaian.
e. Langkah-langkah Percobaan :
1. Hidupkan catu daya (on), kemudian tutup saklar S (posisi 1).
2. Baca pada alat ukur kuat arus dan tegangan untuk hambatan R1, misalnya
masing-masing (I1) dan (V1) kemudian catat hasilnya ke dalam tabel hasil
pengamatan.
3. Buka saklar S (posisi 0), kemudian pindahkan voltmeter ke titik B dan C.
4. Tukarkan tempat jembatan penghubung (2) dengan amperemeter,
kemudian tutup saklar S (posisi 1).
5. Baca pada alat ukur kuat arus yang mengalir dan tegangan pada hambatan
R2 misalnya masing-masing I2 dan V2, kemudian catat hasilnya ke dalam
tabel hasil pengamatan.
6. Buka saklar S (posisi 0), kemudian pindahkan voltmeter ke titik A dan C.
7. Tukarkan tempat jembatan penghubung (I) di dekat C dengan
amperemeter, kemudian tutup saklar S (posisi I).
8. Baca kuat arus dan tegangan untuk rangkaian misalnya masing-masing Itot
dan Vtot kemudian catat hasilnya ke dalam tabel hasil pengamatan.
9. Ulangi langkah a sampai h dengan sumber tegangan yang berbeda,
kemudian catat hasilnya ke dalam tabel pengamatan.
f. Hasil Pengamatan :
Tabel Percobaan
No
.
V1
(volt)
V2
(volt
)
Vtot
(volt
)
V1 +
V2
I1
(amper
e)
I2
(amper
e)
Itot
(amper
e)
R1 =
V1/I1
R2 =
V2/I2
Rtot =
Vtot/Itot
R1 +
R2
1.
2.
3.
g. Tugas
Berdasarkan data hasil pengamatan :
1. Bagaimana pendapat anda tentang Vtot dengan (V1+V2), Itot dengan (I1+I2) dan Rtot
dengan (R1+R2)?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2. Tuliskan persamaan hambatan pengganti atau hambatan total dari rangkaian seri!
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
h. Tes Formatif
1. Baterai 24 volt dengan hambatan dalam 0,7 ohm dihubungkan dengan rangkaian
3 kumparan secara seri, masing-masing dengan hambatan 15 ohm dan kemudian di
paralelkan dengan hambatan 0,3 ohm. Tentukan :
a. Buatlah sketsa rangkaiannya.
b. Besar arus dalam rangkaian seluruhnya.
c. Beda potensial pada rangkaian kumparan dan antara hambatan 0,3 ohm.
d. Tegangan baterai pada rangkaian.
i. Kesimpulan dan Saran
.
Praktikum 6: Rangkaian Hambatan Paralel
A. Nama Percobaan : Menghitung hambatan pengganti untuk rangkaian seri, paralel
dan campuran pada resistor,
B. Kegiatan Belajar
1. Kegiatan Belajar
a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran: : Mempelajari hubungan kuat arus, tegangan, dan
hambatan total pada rangkaian hambatan yang tersusun secara parallel
b. Uraian Materi :
Gambar 18. Rangkaian Paralel Resistor
Dalam rangkaian parallel besar tegangan total sama dengan besar teganga
pada setiap cabang rangkaian sehingga
(22)
Total arus pada rangkaian parallel sama dengan jumlah arus pada masing-
masing cabang sehingga
(23)
Perbandingan resistansi total pada rangkaian parallel sama dengan jumlah
perbandingan resistansi pada masing-masing cabang pada rangkaian sehingga
(24)
c. Alat/Bahan yang digunakan :
No. Nama Alat / Bahan Jumlah
1. Meter Dasar 2
2. Kabel Penghubung Merah 3
3. Kabel Penghubung Hitam 3
4. Papan Rangkaian 1
5. Jembatan Penghubung 6
6. Saklar 1 Kutub 1
7. Hambatan Tetap 47 Ω 1
8. Hambatan Tetap 100 Ω 1
9. Catu Daya 1
d. Persiapan Percobaan :
Gambar 18. Skema Alat Praktikum Rangkaian Seri
Gambar 19. Rangkaian Alat Praktikum Rangkaian Seri
Keterangan:
1. Persiapkan peralatan / komponen sesuai dengan daftar alat/bahan.
2. Buat rangkaian seperti gambar di atas :
a. Saklar S dalam posisi terbuka (posisi 0).
b. Sebuah Meter Dasar berfungsi sebagai voltmeter dengan batas ukur 10
volt.
c. Meter Dasar lainnya berfungsi sebagai amperemeter dengan batas ukur
100mA.
3. Hubungkan catu daya ke sumber tegangan PLN (alat masih dalam keadaan
mati/off).
4. Pilih tombol tegangan keluaran catu daya 3 volt DC.
5. Hubungkan rangkaian ke catu daya (gunakan kabel pengubung).
6. Periksa kembali rangkaian.
e. Langkah-langkah Percobaan :
1. Hidupkan catu daya (on), kemudian tutup saklar S (posisi 1).
2. Baca pada alat ukur kuat arus dan tegangan untuk hambatan R1, misalnya
masing-masing (I1) dan (V1) kemudian catat hasilnya ke dalam tabel hasil
pengamatan.
3. Buka saklar S (posisi 0), kemudian pindahkan voltmeter ke titik C dan D.
4. Tukarkan tempat jembatan penghubung (2) di sekitar C dengan
amperemeter, kemudian tutup saklar S (posisi 1).
5. Baca pada alat ukur kuat arus dengan tegangan pada hambatan R2
misalnya masing-masing I2 dan V2, kemudian catat hasilnya ke dalam tabel
hasil pengamatan.
6. Buka saklar S (posisi 0), kemudian pindahkan voltmeter ke titik P dan Q.
7. Tukarkan tempat jembatan penghubung (I) di dekat P dengan
amperemeter, kemudian tutup saklar S (posisi I).
8. Baca pada alat ukur kuat arus dan tegangan seluruh rangkaian misalnya
masing-masing Itot dan Vtot, kemudian catat hasilnya ke dalam tabel hasil
pengamatan.
9. Ulangi langkah a sampai h dengan sumber tegangan yang berbeda,
kemudian catat hasilnya ke dalam tabel pengamatan.
f. Hasil Pengamatan :
Tabel Percobaan
No
.
V1
(volt)
V2
(volt
)
Vtot
(volt
)
I1
(amper
e)
I2
(amper
e)
Itot
(amper
e)
I1 + I2 1/R1 =
11/V1
1/R2 =
12/V2
1/Rtot =
1tot/Vtot
1/R1 +
1/R2
1.
2.
3.
g. Tugas
Berdasarkan data hasil pengamatan :
1. Bagaimana pendapat anda tentang Vtot dengan V1 dan V2, Itot dengan (I1+I2)
dan 1/Rtot dengan (1/R1+1/R2) ?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
_______________
2. Tuliskan persamaan hambatan pengganti atau hambatan total dari rangkaian
paralel!
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
_______________
h. Tes Formatif
1. Dari rangkaian di bawah ini, maka tentukan arus yang dihasilkan Baterai
i. Kesimpulan dan Saran
Praktikum 7: Gaya Gerak Listrik Induksi
A. Rencana Belajar : Menyelidiki ggl induksi pada suatu penghantar dan pada
suatu kumparan dengan menggunakan Hukum Faraday dan
Hukum Lenz.
B. Kegiatan belajar :
1. Kegiatan Belajar :
a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran : Menyelidiki gejala gaya gerak listrik induksi pada
sebuah kumparan
b. Uraian Materi :
Induksi elektromagnetik adalah prinsip di balik pembangkitan listrik: Ketika
konduktor melewati atau dilewatkan oleh medan magnet, arus dihasilkan
(diinduksi) dalam konduktor. Sebagai konduktor melewati medan magnet,
elektron bebas dipaksa untuk salah satu ujung konduktor, meninggalkan
kekurangan elektron di ujung lain. Hal ini menyebabkan perbedaan potensial
antara ujung-ujung konduktor.
Sebuah magnet yang digerakkan masuk dan keluar pada kumparan dapat
menghasilkan arus listrik pada kumparan itu.Galvanometer merupakan alat
yang dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya arus listrik yang
mengalir.Ketika sebuah magnet yang digerakkan masuk dan keluar pada
kumparan (seperti kegiatan di atas), jarum galvanometer menyimpang ke
kanan dan ke kiri.Bergeraknya jarum galvanometer menunjukkan bahwa
magnet yang digerakkan keluar dan masuk pada kumparan menimbulkan arus
listrik. Arus listrik bisa terjadi jika pada ujung-ujung kumparan terdapat GGL
(gaya gerak listrik). GGL yang terjadi di ujung-ujung kumparan dinamakan GGL
induksi.Arus listrik hanya timbul pada saat magnet bergerak.Jika magnet diam
di dalam kumparan, di ujung kumparan tidak terjadi arus listrik. Medan Magnet
kita telah mengetahui bahwa Arus listrik dapat menimbulkan Medan Magnet.
Sedang Arus listrik adalah Muatan yang bergerak. Disekitar muatan ada Medan
Listrik. Jika muatan bergerak maka medan listrik yang dihasilkan akan berubah,
maka dapat dikatakan bahwa Perubahan Medan listrik dapat menimbulkan
medan magnet.
Melihat kenyataan ini Faraday menyatakan sebuah hipotesanya dengan
pernyataannya :
Jika perubahan medan listrik dapat menimbulkan medan magnet, maka
Perubahan medan magnet juga akan menimbulkan medan listrik.
Fluks Magnetik : ( )
Banyaknya garis gaya magnet yang menembus tegak lurus pada satu satuan
luas bidang .
B
A
= B. A (37)
B = Kuat Medan Magnet ( Wb/m2)
A = Luas penampang (m2)
Jika medan magnetik dengan bidang membentuk sudut tertentu, maka akan
berlaku :
Gambar 31 Gambar fluks magnet
pada bidang
Besarnya Fluks Magnetik adalah :
= B.A. Cos (38)
B = Besarnya Kuat medna magnet ( Wb.m-2)
A = Luas penampang (m2)
= Sudut antara bidang sesungguhnya
dengan bidang normal
Bidang normal adalah bidang hayal yang selalu tegak lurus terhadap garis gaya
magnet.
Kemudian Faraday menguji dengan mempengaruhi sebuah kumparan dengan
Bidang normal
Bidang sebenarnya
magnet yang digerakkan disekitar kumparan yang dihubungkan dengan
Amperemeter, sehingga terjadi perubahan kuat medan magnet yang
menembus bidang kumparan ( terjadi perubahan fluks magnetik ), seperti
gambar di samping :
Gambar 32. Medan magnet yang menembus kumparan.
hasilnya ternyata jarum pada Amperemeter bergerak. Ini menunjukkan bahwa
ada arus listrik pada kumparan. Adanya arus listrik ini menunjukkan bahwa ada
muatan yang bergerak di dalam kumparan, sehingga dikatakan ada medan
listrik. Dengan demikian Hipotesa Faraday terbukti.
Peristiwa terjadinya arus listrik pada penghantar / kumparan karena
dipengaruhi oleh perubahan fluks magnetik disebut dengan “Induksi
elektromagnetik”
Arus listrik yang terjadi pada penghantar akibat perubahan flukmagnetik
disebut dengan Arus Listrik Induksi. Beda Potensial antara ujung-ujung
penghantar disebut dengan GGL Induksi (Gaya Gerak Listrik Induksi).
Arah Arus Induksi dinyatakan berdasarkan Hukum Lenz yang menyatakan :
Arah Arus Induksi pada penghantar sedemikian rupa sehingga dapat
menimbulkan sesuatu yang melawan penyebabnya.
Jika penyebab Arus Induksi tersebut Medan Magnet / Magnet, maka pada
penghantar / kumparan harus dapat menghasilkan Medan magnet yang
melawan medan magnet penyebabnya, yaitu :
1. Jika penyebabnya kutub Utara Magnet Mendekat maka Pada ujung
penghantar / kumparan timbul kutub Utara . ( Gb. 33 a)
US
2. Jika penyebabnya kutub Utara Magnet Menjauhi maka Pada ujung
penghantar / kumparan timbul kutub Selatan. (Gb.33 b)
3. Jika penyebabnya kutub Selatan Magnet Mendekat maka Pada ujung
penghantar / kumparan timbul kutub Selatan. (gb.33c)
4. Jika penyebabnya kutub Selatan Magnet Menjauhi maka Pada ujung
penghantar / kumparan timbul kutub Utara. (gb.33d )
Gambar 33. Penyimpangan jarum Galvanometer karena pergerakan magnet
Jika penyebab timbulnya Medan Magnet adalah Gaya, maka pada penghantar
akan timbul Gaya yang melawannya yang besarnya sama dan arahnya
berlawanan, yaitu
Pada gambar di bawah akibat Gaya Mekanis F, timbul Gaya Lorentz FL yang
besarnya sama dan arahnya berlawanan.
c. Alat/Bahan yang digunakan :
U S
I
GGb.33d
US
I
GGb.33c
SUSU
Gb.33bG
S
I
Gb.33a
US U
I
G
dirumuskan :
ε i=−L Δi
Δtatau :
ε i=−L di
dt (39)
didt = cepat perubahan kuat arus listrik ( Ampere/sekon )
L = Konstanta pembanding yang disebut dengan Induktansi
Diri sering disebut Induktansi dengan satuan Henry ( H )
i = GGL Induksi diri
No. Nama Alat / Bahan Jumlah
1. Kumparan 1000 Lilitan 1
2. Kumparan 500 Lilittan 1
3. Batang Magnet Alnico 2
4. Papan Rangkaian 1
5. Jembatan Penghubung 2
6. Kabel Penghubung Merah 1
7. Kabel Penghubung Hitam 1
8. Meter Dasar 1
d. Persiapan Percobaan :
Gambar 34. Skema Alat praktikum Gaya Gerak Linstrik Induksi
Gambar 35. Rangkaian Alat praktikum Gaya Gerak Linstrik Induksi
Keterangan:
1. Persiapkan peralatan / komponen sesuai dengan daftar alat/bahan.
2. Buat rangkaian seperti gambar di atas :
a. Kumparan 500 lilitan dipasang pada papan rangkaian
b. Sebuah meter dasar berfungsi sebagai voltmeter dengan batas ukur 1
V DC
c. Sebuah batang magnet diletakkan di dalam kumparan
3. Hubungkan rangkaian dengan voltmeter (gunakan kabel penghubung)
4. Periksa kembali rangkaian
e. Langkah-langkah Percobaan :
1. Gerakkan magnet keluar kumparan, selama geraknya amati penyimpangan
jarum voltmeter. Catat hasil pengamatan ke dalam tabel di bawah
2. Masukkan kembali magnet ke dalam kumparan seperti semula. Selama
geraknya amati penyimpangan jarum voltmeter dan catat hasilnya ke dalam
tabel di bawah.
3. Lakukan langkah a dan b, dengan gerakan yang lebih cepat, catat hasilnya ke
dalam tabel di bawah.
4. Ganti kumparan 500 lilitan dengan kumparan 1000 lilitan, kemudian lakukan
seperti langkah a s/d c dan catat hasilnya ke dalam tabel.
f. Hasil pengamatan
No
KumparanGerakan magnet Penyimpangan voltmeter
Keluar masuk Ke kiri Ke kanan
500 1000lamba
tcepat lambat cepat kecil Besar kecil Besar
1
X
X
2 X
3 X
4 X
5
X
X
6 X
7 X
8 X
g. Tugas
Berdasarkan data hasil pengamatan :
1. Apa yang mempengaruhi besar simpangan jarum voltmeter?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
__________
2. Apa yang mempengaruhi arus induksi dalam kumparan?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
__________
h. Tes Formatif
Magnet yang tampak pada gambar berikut mengimbas ggl di dalam kumparan
apabila digerakkan ke kiri maupun ke kanan. Tentukan arah arus induksi yang
melalui hambatan bila magnet bergerak : (a) ke kanan; (b) ke kiri
i. Kesimpulan dan Saran:
SU
DCBA
Praktikum 8: Tranformator
A. Rencana Belajar : Memahami induktansi bersama dua kumparan.
B. Kegiatan Belajar :
1. Kegiatan Belajar :
a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran :Mempelajari prinsip kerja sebuah
transformator
b. Uraian Materi :
Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan
atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC).Ketika Kumparan primer
dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada
kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet
yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke
kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan
timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual
inductance).
Gambar 40. Transformator
Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder,
dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan:
(43)
Dengan:
Vp = tegangan primer (volt)
Vs = tegangan sekunder (volt)
Np = jumlah lilitan primer ( Lilitan )
Ns = jumlah lilitan sekunder (Lilitan )
Prinsip Kerja Trafo :
1. Akibat kumparan primer dihubungkan dengan tegangan bolak-balik (AC)
(sebagai tegangan primernya), maka pada kumparan primer dihasilkan fluks
magnetik yang besarnya berubah-ubah.
2. Perubahan fliks magnetik yang dihasilkan oleh kumparan primer
mempengaruhi kumparan sekunder (kumparan sekunder mendapatkan fluks
magnetik yang berubah-ubah), akibatnya pada kumparan sekunder timbul
GGL / Tegangan sekunder.
3. Pada persitiwa ini seolah-olah ada perpindahan energi tiap satuan waktu
(Daya) dari kumparan primer ke kumparan sekunder.
4. Inti Trafo terbuat dari beri yang berlapis, yang berfungsi untuk memperkuat
fluks magentik yang dihasilkan. Inti Trafo dibuat berupa lapisan tipis besi untuk
mengurangi energy yang hilang dalam bentuk “Arus Eddy”
Jenis Trafo :
1. Trafo Step Up
Berfungsi untuk menaikkan
tegangan bolak-balik
Cirinya Jumlah lilitan Primer <
Jumlah lilitan Sekunder
2. Trafo Step Down
Berfungsi untuk
menurunkan tegangan
bolak-balik
Cirinya Jumlah lilitan Primer
> Jumlah lilitan Sekunder
Np Ns
(a) (b)
Pada Trafo Ideal, berlaku :
Daya Primer = Daya Sekunder
Secara matematis :
Pp = Ps
p.Ip = s.Is
Atau sering dituliskan :
(44)
Menurut prinsip perpindahan GLL induksi berlaku :
Pada kumparan Primer :
ε p=−N pdΦdt
Pada kumparan Sekunder :
ε s=−N sdΦdt
Jika dibandingkan :
ε p : εs = −N pdΦdt :
−N sdΦdt
Hasilnya :
ε p : εs = N p : N s (45)
Effisiensi Trafo
Dalam pemakaian trafo sehari-hari tidak ada trafo yang ideal. Ada sebagian
energy / daya yang hilang selama perpindahan energy dari kumparan Primer ke
kumparan Sekunder, akibatnya muncul istilah “Effisiensi Trafo” “”, dimana
berlaku :
p : s = Is : Ip
Effisiensi Trafo = Daya SekunderDaya Pr imer
x 100 %
(46)
Secara matematis dituliskan :
η =Ps
Ppx 100 %
atauη =
ε s . I sε p . I p
x 100 %
(47)
Pp = Daya Primer / Daya In (masuk)
Ps = Daya Sekunder / Daya Out (keluar)
c. Alat/Bahan yang digunakan :
No. Nama Alat / Bahan Jumlah
1. Kumparan 100 Lilitan 1
2. Inti Besi U 1
3. Inti Besi I 1
4. Kumparan 500 Lilitan 1
5. Papan Rangkaian 1
6. Saklar Satu Kutub 1
7. Kabel Penghubung Merah 2
8. Kabel Penghubung Hitam 2
9. Jembatan Penghubung 3
10. Multimeter 1
11. Catu Daya 1
d. Persiapan Percobaan :
Gambar 41. Skema Alat Praktikum Transformator
Gambar 42. Rangkaian Alat Praktikum Transformator
Keterangan
1. Persiapkan peralatan / komponen sesuai dengan daftar alat/bahan.
2. Buat rangkaian seperti gambar di atas :
a. Kumparan 500 lilitan dipasang sebagai kumparan primer (input)
b. Kumpatan 1000 lilitan dipasang sebagai kumpatran sekunder (output)
c. Pasang inti besi U dan I pada kedua kumparan
d. Saklar keadaan terbuka (posisi 0) dipasang pada kumparan primer
e. Multimeter digunakan sebagai voltmeter dengan batas ukur 10 V AC
3. Hubungkan catu daya ke sumber tegangan PLN (alat masih dalam keadaan
mati/off)
4. Pilih tombol tegangan keluaran 3V AC
5. Periksa kembali rangkaian
e. Langkah-langkah Percobaan :
1. Hidupkan catu daya (on)
2. Tutup saklar S (posisi 1), kemudian ukur tegangan pada kumparan primer
dan pada kumparan primer dan pada kumparan sekunder. Catat hasilnya ke
dalam tabel hasil pengamatan.
3. Buka saklar S(posisi 0), kemudian ubah tombol tegangan keluaran menjadi 6
Volt AC
4. Lakukan seperti langkah b, dan hasilnya catat ke dalam tabel hasil
pengamatan.
5. Tukarkan tempat kumparan 500 lilitan dengan kumparan 100 lilitan
6. Ulangi langkah c dan d dengan mengubah tombol tegangan keluaran catu
daya pada 9 dan 12 V AC
f. Hasil Pengamatan :
Tegangan output
Catu daya
N primer
(Np)
N
Sekunder
(Ns)
Vp (Volt) Vs (Volt) Np/Ns Vp/Vs
1 2 3 4 5 6
3 V 500 1000
6 V 500 1000
9 V 1000 500
12 V 1000 500
g. Tugas
Berdasarkan data hasil pengamatan :
1. Bagaimana pendapatmu mengenai hasil kolom 5 dan 6?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
_____________________
2. Tuliskan persaman hubungan antara tegangan dengan jumlah lilitan pada
sebuah transformator?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________
h. Tes Formatif
1. Sebuah trafo memiliki lilitan primer sebanyak 2000 lilitan dan lilitan
sekunder sebanyak 1200 lilitan. Jika kumparan primer dihubungkan
dengan tegangan 200 volt, tentukan :
a. Tegangan sekunder yang dihasilkan !
b. Jika arus pada kumparan sekunder 1,6 Ampere, berapa arus pada
kumparan primer ?
2. Sebuah trafo memiliki daya primer 750 watt, dihubungkan dengan
rangkain elektronika yang memiliki spesifikasi 220 V, 2 A dan rangkain
normal. Berapakah effisiensi dari trafo tersebut ?
i Kesimpulan dan Saran:
1. Nomor Percobaan : 112. Topik Percobaan : Rangkaian Seri R-C3. Tujuan Percobaan : Mempelajari sifat tegangan bolak-balik pada
...................................................rangkaian seri hambatan (R) dengan kapasitor (L)4. Alat/ Bahan yang diperlukan :
Nomor urut Nama Alat/ Bahan Jumlah1 Kapasitor 1 πF 12 Hambatan tetap 470 Ώ 13 Jembatan penghubung 14 Saklar satu kutub 15 Papan rangkaian 16 Kabel penghubung merah 27 Kabel penghubung hitam 28 Multimeter 19 Audio generator 1
5. PERSIAPAN PERCOBAAN
Gambar 1.
KETERANGAN:
a. Persiapkan peralatan/ komponen sesuai dengan daftar alat/ bahan.b. Buat rangkaian seperti gambar di atas
- Saklar pada posisi terbuka (posisi 0)
- Resistor (R) disusun seri dengan kapasitor (C)- Sebuah multimeter sebagai voltmeter dengan batas ukur 10V AC
c. Hubungkan audio generator ke sumber tegangan (alat masih dalam keadaan mati/off)
- Pilih skala tegangan 10 x 10 m Vrms- Pilih bentuk gelombang (wave form) sinusoidal.- Pilih frekuensi awal 100Hz (10 x 10 Hz)
d. Hubungkan rangkaian ke audio generator (gunakan kabel penghubung)e. Periksa kembali rangkaian.
6. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
a. Hidupkan audio generator (ON)b. Tutup saklar S (posisi 1), baca VR (tegangan hambatan R) pada voltmeter, catat
hasilnya pada tabel hasil pengamatan.c. Buka saklar S (posisi 0), kemudian pindahkan voltmeter ke titik B dan D.d. Tutuplah saklar S (posisi 1), baca Vc (Tegangan pada kapasitor C) dan catat
hasilnya ke dalam tabel hasil pengamatan.e. Buka saklar S (posisi 0) dan pindahkan voltmeter ke titik A dan Df. Tutup saklar S (posisi 1), baca Vtot (tegangan rangkaian) dan catat hasilnya ke
dalam tabel hasil pengamatang. Ulangi langkah b sampai dengan f untuk frekuensi 500 dan 1000 Hzh. Selesaikan seluruh isian tabel
Gambar 2.
7. HASIL PENGAMATAN
Frekuensi (Hz) Tegangan RVR
Tegangan CVC
Tegangan TotalVtot √V R
2 +V C2
Bandingkan nilai V tot dengan
8. KESIMPULAN DAN SARAN
√V R2 +V C
2
1. Nomor Percobaan : 122. Topik Percobaan : Rangkaian Seri R-L3. Tujuan Percobaan : Mempelajari sifat tegangan bolak-balik pada
...................................................rangkaian seri hambatan (R) dengan Induktor(L)4. Alat/ Bahan yang diperlukan :
Nomor urut Nama Alat/ Bahan Jumlah1 Kumparan 1000 lilitan 12 Hambatan tetap 100Ώ 13 Jembatan penghubung 14 Saklar satu kutub 15 Papan rangkaian 16 Kabel penghubung merah 27 Kabel penghubung hitam 28 Multimeter 19 Audio generator 110 Inti besi 1
5. PERSIAPAN PERCOBAAN
Gambar 1.
KETERANGAN:
a. Persiapkan peralatan/ komponen sesuai dengan daftar alat/ bahan.b. Buat rangkaian seperti gambar di atas
- Saklar pada posisi terbuka (posisi 0)- Inti besi I dimasukkan kedalam kumparan L- Resistor (R) disusun seri dengan kumparan (L)- Sebuah multimeter sebagai voltmeter dengan batas ukur 10V AC
c. Hubungkan audio generator ke sumber tegangan (alat masih dalam keadaan mati/off
- Pilih skala tegangan 10 x 10 m Vrms- Pilih bentuk gelombang (wave form) sinusoidal.- Pilih frekuensi awal 100Hz (10 x 10 Hz)
d. Hubungkan rangkaian ke audio generator (gunakan kabel penghubung)e. Periksa kembali rangkaian.
6. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
a. Hidupkan audio generator (ON)b. Tutup saklar S (posisi 1), baca VR (tegangan hambatan R) pada voltmeter, catat
hasilnya pada tabel hasil pengamatan.c. Buka saklar S (posisi 0), kemudian pindahkan voltmeter ke titik B dan D
untuk mengukur tegangan kumparan L.d. Tutuplah saklar S (posisi 1), baca VL(Tegangan pada kumparan L) dan catat
hasilnya ke dalam tabel hasil pengamatan.e. Buka saklar S (posisi 0) dan pindahkan voltmeter ke titik A daan D untuk
mengukur tegangan rangkaian.f. Tutup saklar S (posisi 1), baca Vtot (tegangan rangkaian) dan catat hasilnya ke
dalam tabel hasil pengamatang. Ulangi langkah b sampai dengan f untuk frekuensi 500 dan 1000 Hzh. Selesaikan seluruh isian tabel
Gambar 2.
7. HASIL PENGAMATAN
Frekuensi (Hz) Tegangan RVR
Tegangan kumparanVL
Tegangan TotalVtot √V R
2 +V L2
1005001000
Bandingkan nilai V tot dengan
8. KESIMPULAN DAN SARAN
√V R2 +V L
2
1. Nomor Percobaan : 132. Topik Percobaan : Rangkaian Seri R-L-C3. Tujuan Percobaan : Mempelajari sifat tegangan bolak-balik pada
...................................................rangkaian seri hambatan (R) dengan Induktor(L) dan
...................................................kapasitor (C)4. Alat/ Bahan yang diperlukan :
Nomor urut Nama Alat/ Bahan Jumlah1 Kumparan 1000 lilitan 12 Hambatan tetap 100Ώ 13 Kapasitor 1 μF 14 Jembatan penghubung 15 Saklar satu kutub 16 Papan rangkaian 17 Kabel penghubung merah 28 Kabel penghubung hitam 29 Multimeter 110 Audio generator 111 Inti besi I 1
5. PERSIAPAN PERCOBAAN
Gambar 1.
KETERANGAN:
a. Persiapkan peralatan/ komponen sesuai dengan daftar alat/ bahan.b. Buat rangkaian seperti gambar di atas
- Saklar pada posisi terbuka (posisi 0)- Inti besi I dimasukkan kedalam kumparan L- Resistor (R) disusun seri dengan kumparan (L)- Sebuah multimeter sebagai voltmeter dengan batas ukur 10V AC
c. Hubungkan audio generator ke sumber tegangan (alat masih dalam keadaan mati/off
- Pilih skala tegangan 10 x 10 m Vrms- Pilih bentuk gelombang (wave form) sinusoidal.- Pilih frekuensi awal 100Hz (10 x 10 Hz)
d. Hubungkan rangkaian ke audio generator (gunakan kabel penghubung)e. Periksa kembali rangkaian.
6. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
a. Hidupkan audio generator (ON)b. Tutup saklar S (posisi 1), baca VR (tegangan hambatan R) pada voltmeter, catat
hasilnya pada tabel hasil pengamatan.c. Buka saklar S (posisi 0), kemudian pindahkan voltmeter ke titik B dan D untuk
mengukur tegangan kumparan L.d. Tutuplah saklar S (posisi 1), baca VL(Tegangan pada kumparan L) dan catat
hasilnya ke dalam tabel hasil pengamatan.e. Buka saklar S (posisi 0) dan pindahkan voltmeter ke titik A daan D untuk
mengukur tegangan kapasitor (C).f. Tutup saklar S (posisi 1), baca Vc (tegangan kapasitor C) dan catat hasilnya ke
dalam tabel hasil pengamatan.g. Buka saklar S (posisi 0), pindahkan voltmeter ke titik A dan E untuk mengukur
tegangan rangkaian.h. Tutup saklar S (posisi 1), baca Vtot (tegangan rangkaian) dan catat hasilnya ke
dalam tabel hasil pengamatani. Ulangi langkah b sampai dengan f untuk frekuensi 1000, 2000 dan 3000 Hz.j. Selesaikan seluruh isian tabel
Gambar 2.
7. HASIL PENGAMATAN
Frekuensi (Hz)
Tegangan RVR
Tegangan kumparan
VL
Tegangan KapasitorVC
Tegangan TotalVtot
√V R2 +(V ¿¿ L2¿−V C
2 )¿¿
100020003000
Bandingkan nilai V tot dengan
8. KESIMPULAN DAN SARAN
√V R2 +(V ¿¿ L2¿−V C
2 )¿¿
1. Nomor Percobaan : 142. Topik Percobaan : Pembiasan pada kaca plan paralel3. Tujuan Percobaan : Menyelidiki sifat pembiasan pada kaca plan paralel 4. Alat/ Bahan yang diperlukan :
No Nama Alat/ Bahan Jumlah1 Meja optic 12 Rel presisi 13 Pemegang slide diafragma 14 Bola lampu 12 V, 18W 15 Diafragma 1 celah 16 Tumpakan berpenjepit 27 Balok kaca 18 Lensa= 100 mm bertangkai 1
No Nama Alat/ Bahan Jumlah9 Catu-daya 110 Kabel penghubung merah 111 Kabel penghubung biru 112 Tempat lampu bertangkai 113 Mistar 30 cm 114 Kertas HVS putih 115 Busur derajat 1
5. PERSIAPAN PERCOBAAN
Gambar 1.
KETERANGAN:
Setelah seluruh peralatan dipersiapkan sesuai daftar di atas, maka:
a. Susunlah alat-alat yang diperlukan seperti gambar 1 di atas, dengan urutan dari kiri sumber cahaya, lensa, diafragma, meja optik. Letakkan kertas di atas meja optik kemudian tarik dua garis berpotongan tegak lurus di tengah-tengah kertas dan letakkan cermin kombinasi di atasnya. Lensa dipasang disebelah kiri celah. Buatlah jarak lensa 10 cm di kanan sumber cahaya. Aturlah lampu sehingga filamennya pada posisi tegak.
b. Hubungkan catu daya ke sumber tegangan PLN. Pastikkan bahwa catu daya dalam keadaan mati.
c. Pilih tegangan keluaran catu daya (output) 12 Volt.d. Hubungkan sumber cahaya ke catu dayae. Nyalakan sumber cahaya, usahakan agar berkas sinar yang tampak di atas kertas
setajam (sejelas) mungkin. Jika perlu didekatkan meja optik ke lensa.6. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
a. Buatlah garis-garis bersudut 20’, 30’, 40’, 50’, dan 60’ dengan garis sumbu PQ pada kertas itu seperti gambar 2.
b. Letakkan balok kaca setengah lingkaran, dengan posisi sisi datarnya seperti terlihat pada gambar 3. Usahakan agar pusat lingkaran tepat di titik O (perpotongan garis-gris pada kertas).
c. Putarlah kertas sehingga sinar datang berhimpit dengan garis yang bersudut 20’ terhadap PO. Dengan demikian sudut datang sinar (sudut d) sam.a dengan 20’.
d. Buatlah 2 tanda silang tepat pada sinar yang keluar dari (meninggalkan) balok kaca.
e. Singkirkan balok kaca dan buatlah garis normal n untuk mengetahui r’ (sudut arah sinar saat meninggalkan balok kaca)
f. Ukurlah b (sudut bias) dan r’, lalu isikan hasilnya ke dalam tabel pada kolom hasil pengamatan.
g. Ulangi langkah 2 s.d 6 untuk sudut d yang lainnya.
Gambar 2.
Gambar 3.
7. HASIL PENGAMATAN
a. Isilah data pengamatan ke dalam tabel berikut ini dan selesaikan isisan ......lainnya!
No Sudut datang(d)
Sudut bias(b) r’ Sinus d Sinus b
1 20’2 30’3 40’4 50’5 60’
b. Buatlah grafik hubungan antara sin b terhadap sin d
c. Dari grafik tersebut tentukan indeks bias balok kaca
d. Bagaimanakah arah sinar datang dengan arah sinar yang meninggalkan balok kaca?
Sin d
Sin b
7. KESIMPULAN DAN SARAN
1. Nomor Percobaan : 152. Topik Percobaan : Pembiasan pada prisma3. Tujuan Percobaan : Menyelidiki sifat pembiasan pada prisma siku-siku 4. Alat/ Bahan yang diperlukan :
No Nama Alat/ Bahan Jumlah1 Meja optik 12 Rel presisi 13 Pemegang slide diafragma 14 Bola lampu 12 V, 18W 15 Diafragma 1 celah 16 Tumpakan berpenjepit 27 Balok kaca setengah lingakaran 18 Lensa= 100 mm bertangkai
No Nama Alat/ Bahan Jumlah9 Catu-daya 110 Kabel penghubung merah 111 Kabel penghubung biru 112 Tempat lampu bertangkai 113 Mistar 30 cm 1
14 Kertas HVS putih 115 Busur derajat 116 Prisma siku-siku 1
5. PERSIAPAN PERCOBAAN
Gambar 1.
KETERANGAN:
Setelah seluruh peralatan dipersiapkan sesuai daftar di atas, maka:
a. Susunlah alat-alat yang diperlukan seperti gambar 1 di atas, dengan urutan dari kiri sumber cahaya, lensa, diafragma, meja optik. Letakkan kertas di atas meja optik kemudian tarik dua garis berpotongan tegak lurus di tengah-tengah kertas dan letakkan cermin kombinasi di atasnya. Lensa dipasang disebelah kiri celah. Buatlah jarak lensa 10 cm di kanan sumber cahaya. Aturlah lampu sehingga filamennya pada posisi tegak.
b. Hubungkan catu daya ke sumber tegangan PLN. Pastikkan bahwa catu daya dalam keadaan mati.
c. Pilih tegangan keluaran catu daya (output) 12 Volt.d. Hubungkan sumber cahaya ke catu dayae. Nyalakan sumber cahaya, usahakan agar berkas sinar yang tampak di atas kertas
setajam (sejelas) mungkin. Jika perlu didekatkan meja optik ke lensa.6. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
a. Buatlah garis-garis bersudut 20’, 30’, 40’, 50’, dan 60’ dengan garis sumbu PQ pada kertas itu seperti gambar 2.
b. Letakkan prisma siku-siku di atas kertas dengan posisi seperti terlihat pada gambar 3. Usahakan agar pertengahan sisi siku-siku prisma tepat di titik O (perpotongan garis-gris pada kertas).
c. Putarlah kertas sehingga sinar datang berhimpit dengan garis yang bersudut 20’ terhadap PO. Dengan demikian sudut datang sinar (sudut d) sam.a dengan 20’.
d. Buatlah 2 tanda silang tepat pada sinar yang keluar dari prisma.e. Singkirkan prisma dan buatlah garis normal n untuk mengetahui r’ (sudut arah
sinar saat meninggalkan prisma). Kemudian buatlah garis perpanjangan sinar masuk ke prisma dan sinar keluar dari prisma. Kedua garis itu berpotongan membentuk sudut D yang disebut sudut Deviasi.
f. Ukurlah besar sudut r’ dan D serta catat ke dalam tabelg. Ulangi langkah 2 s.d 5 untuk sudut d yang lainnya.
Gambar 2.
Gambar 3.
7. HASIL PENGAMATAN
a. Isilah data pengamatan ke dalam tabel berikut ini dan selesaikan isisan ......lainnya!
No Sudut datang(d)
Sudut pergi(r’)
Sudut deviasi(D)
1 20’
2 30’3 40’4 50’5 60’
b. Buatlah grafik hubungan antara D terhadap d
d. Kapad tercapai D minimum dan tentukan D dari grafik tersebut!
D
d
8. KESIMPULAN DAN SARAN
BAB IV
PENUTUP
Daftar Pustaka
Bueche, F. J., 1989, Seri Buku Schaum, Teori dan Soal-Soal Fisika Edisi Kedelapan,
diterjemahkan oleh Drs. B. Darmawan, M.Sc., Penerbit Erlangga.
Gates, Earl D. 2007. Introduction to Electronics Fifth Edition. Delmar: Cengage Learning.
Halliday, D. dan Resnick, R., 1978, Fisika 2 Edisi Ketiga, diterjemahkan oleh Pantur Silaban,
Ph.D. dan Drs. Erwin Sucipto, Penerbit Erlangga.
Plonus, Martin. 2001. Communications for Scientists and Engineers. Northwestern:
Academic Press.
adiwarsito.files.wordpress.com/2009/10/listrik-dinamis.doc
file.upi.edu/Direktori/FPTK/...BUDI_MULYANTI/....