LAPORAN RESMI PRAKTIKUM
PENGANTAR LISTRIK MAGNET DAN OPTIKA
HUKUM
OHM
Oleh:
KELOMPOK 1-B
Rizki Ageng Mardikawati
11302241036
Pendidikan Fisika Subsidi
PRODI PENDIDIKAN
FISIKA/JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS
MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS
NEGERI YOGYAKARTA
2012
PERCOBAAN FDII-05
HUKUM OHM
A.
TUJUAN
PERCOBAAN
Setelah
akhir kegiatan diharapkan mahasiswa dapat :
1. Menunjukkan
cara pengukuran tegangan listrik
2. Menunjukkan
cara pengukuran arus listrik
3. Mengiterprestasikan
grafik hubungan tegangan dan arus listrik
4. Menentukan
besar hambatan suatu penghantar
B.
ALAT
DAN BAHAN
1. Soket
Panel
2. Panel
Hukum Ohm
3. Kabel
Penghubung
4. Voltmeter
(V)
5. Amperemeter
6. Potensio
7. Sumber
tegangan
C.
DASAR
TEORI
Kuat arus listrik yang mengalir dalam
suatu penghantar (hambatan) besarnya sebanding dengan beda potensial (tegangan)
antara ujung-ujung penghantar tersebut. Pernyataan tersebut dapat dituliskan:
Jika kesebandingan tersebut dijadikan
persamaan, dapat dinyatakan sebagai:
Atau
Dengan:
I = Kuat Arus yang mengalir dalam
penghantar (Ampere)
R= Tetapan yang disebut hambatan (Ohm)
V= Beda potensial (tegangan) kedua ujung
penghantar (Volt)
Faktor pembanding (R) besarnya tetap/
tertentu untuk suatu penghantar tertentu. (Tim Fisika Dasar, 2012: 9)
Grafik hubungan tegangan terhadap kuat
arus:
Dalam studi mengenai konduktor dalam
elektrostatik, ada argumen bahwa medan listrik di dalam konduktor pada kondisi
kesetimbangan elektrostatis harus nol. Jika tidak demikian, muatan-muatan bebas
di dalam konduktor akan bergerak. Misalkan, situasi dimana muatan bebas memang
bergerak dalam konduktor. Artinya, konduktor tidak berada pada kesetimbangan
elektrostatik. Arus di dalam konduktor dihasilkan oleh medan listrik di dalam
konduktor ketika mendesakkan gaya pada muatan-muatan bebas. Karena medan E searah dengan gaya pada muatan
positif, dan karena arah arus merupakan arah aliran muatan positif, maka arah
arus searah dengan medan listrik.
Gambar di atas memperlihatkan suatu
segmen kawat dengan panjang 
dan penampang lintang A yang membawa arus I.
Karena arah medan listrik dari daerah potensial lebih tinggi kedaerah potensial
lebih rendah, potensial pada titik a
lebih besar daripada titik b.
Asumsikan bahwa cukup kecil sehingga kita bisa menganggap
medan listrik yang melintasi segmen adalah konstan. Bada potensial 
antara titik a dan b adalah:
dan penampang lintang A yang membawa arus I.
Karena arah medan listrik dari daerah potensial lebih tinggi kedaerah potensial
lebih rendah, potensial pada titik a
lebih besar daripada titik b.
Asumsikan bahwa cukup kecil sehingga kita bisa menganggap
medan listrik yang melintasi segmen adalah konstan. Bada potensial antara titik a dan b adalah:
Untuk kebanyakan material,
Arus dalam suatu segmen
kawat sebanding dengan beda potensial yang melintasi segmen.
Hasil eksperimental ini dikenal sebagai Hukum Ohm. Konstanta kesebandingannya
ditulis 
, dimana R disebut
resistansi.
, dimana R disebut
resistansi.
Atau
Persamaan tersebut memberikan suatu
definisi umum dari resistansi antara dua titik. Satuan SI untuk resistansi,
volt per ampere, disebut Ohm 
Resistansi suatu material bergantung pada
panjang, luas penampang lintang, tipe material, dan temperatur. Untuk
material-material yang mematuhi hukum Ohm resistansi tidak bergantung pada
arus, yaitu perbandingan Resistansi suatu material bergantung pada panajng,
luas penampang lintang, tipe material, dan temperatur. Untuk material-material
yang mematuhi hukum Ohm resistansi tidak bergantung pada arus, yaitu perbandingan
tidak bergantung pada 
. Material seperti ini,
seperti pada kebanyakan logam, disebut material ohmik. Untuk material Ohmik,
tegangan jatuh pada suatu segmen sebanding dengan arus.
tidak bergantung pada . Material seperti ini,
seperti pada kebanyakan logam, disebut material ohmik. Untuk material Ohmik,
tegangan jatuh pada suatu segmen sebanding dengan arus.
Persamaan tersebut, dengan kualifikasi
bahwa R konstan, memberikan pernyataan matematik hukum Ohm.
Untuk material non-ohmik, perbandingan bergantung pada arus, sehingga arus tidak
sebanding dengan beda potensial. Untuk non-ohmik, resistansi R, bergantung pada
arus I.
bergantung pada arus, sehingga arus tidak
sebanding dengan beda potensial. Untuk non-ohmik, resistansi R, bergantung pada
arus I.
Ada sebuah grafik yang menunjukkan beda
potensial V terhadap arus I untuk material ohmik dan non-ohmik. Untuk material
ohmik (kurva bawah), hubungannya linier, sehingga 
tidak bergantung pada I ; tetapi untuk
material non-ohmik (kurva atas) hubungannya tidak linier, dan 
bergantung pada I. Hukum Ohm bukan hukum
fundamental alam seperti hukum Newton atau hukum termodinamika tapi merupakan
deskripsi empirik dari sifat yang dimiliki banyak material. (Tipler,2001:141-142)
tidak bergantung pada I ; tetapi untuk
material non-ohmik (kurva atas) hubungannya tidak linier, dan bergantung pada I. Hukum Ohm bukan hukum
fundamental alam seperti hukum Newton atau hukum termodinamika tapi merupakan
deskripsi empirik dari sifat yang dimiliki banyak material. (Tipler,2001:141-142)
D.
DATA
HASIL PENGAMATAN
Dari
percobaan yang telah dilakukan, didapatkan hasil sebagai berikut:
1. Kuat
Arus Tetap
|
No.
|
I1= 0.025 A
|
I2= 0.030 A
|
I3= 0.035A
|
I4= 0.040 A
|
I5= 0.045 A
|
|||||
|
R
|
V
|
R
|
V
|
R
|
V
|
R
|
V
|
R
|
V
|
|
|
(Ohm)
|
(Volt)
|
(Ohm)
|
(Volt)
|
(Ohm)
|
(Volt)
|
(Ohm)
|
(Volt)
|
(Ohm)
|
(Volt)
|
|
|
1
|
10
|
0.30
|
10
|
0.34
|
10
|
0.40
|
10
|
0.43
|
10
|
0.50
|
|
2
|
20
|
0.54
|
20
|
0.63
|
20
|
0.75
|
20
|
0.83
|
20
|
0.93
|
|
3
|
30
|
0.80
|
30
|
0.97
|
30
|
1.10
|
30
|
1.24
|
30
|
1.40
|
|
4
|
40
|
1.03
|
40
|
1.23
|
40
|
1.43
|
40
|
1.63
|
40
|
1.82
|
|
5
|
50
|
1.30
|
50
|
1.53
|
50
|
1.79
|
50
|
2.01
|
50
|
2.29
|
*Keterangan:
Dalam laporan ini, tanda titik (.) menyatakan koma (,)
2. Hambatan
Tetap
|
No.
|
R1= 10 Ohm
|
R2= 20 Ohm
|
R3= 30 Ohm
|
R4= 40 Ohm
|
R5= 50 Ohm
|
|||||
|
I
|
V
|
I
|
V
|
I
|
V
|
I
|
V
|
I
|
V
|
|
|
(Amp)
|
(Volt)
|
(Amp)
|
(Volt)
|
(Amp)
|
(Volt)
|
(Amp)
|
(Volt)
|
(Amp)
|
(Volt)
|
|
|
1
|
0.025
|
0.29
|
0.025
|
0.52
|
0.025
|
0.80
|
0.025
|
1.02
|
0.025
|
1.29
|
|
2
|
0.030
|
0.32
|
0.030
|
0.64
|
0.030
|
0.93
|
0.030
|
1.22
|
0.030
|
1.51
|
|
3
|
0.035
|
0.40
|
0.035
|
0.73
|
0.035
|
1.10
|
0.035
|
1.42
|
0.035
|
1.79
|
|
4
|
0.040
|
0.43
|
0.040
|
0.85
|
0.040
|
1.24
|
0.040
|
1.62
|
0.040
|
2.00
|
|
5
|
0.045
|
0.23
|
0.045
|
0.97
|
0.045
|
1.40
|
0.045
|
1.83
|
0.045
|
2.29
|
E.
ANALISIS
DATA
1. Kuat Arus Tetap
Untuk perhitungan menurut Hukum Ohm, data
dianalisis dengan persamaan:
à 
.
Dengan:
V = tegangan (volt)
I = Kuat Arus Listrik
(Ampere)
R= Hambatan (Ohm)
Analisis
dengan grafik menunjukkan persamaan y =
mx + c. Sehingga, dalam
percobaan ini grafik merepresentasikan hubungan antara tegangan, kuat arus, dan hambatan listrik sebagaimana berikut ini:
y = mx + c à V = I R
sehingga V = I R + c, dengan V
sebagai ordinat, R sebagai absis, dan
I sebagai gradien garis (m) yang dibentuk antara V dengan R.
a. Untuk
kuat Arus 0.025 A
Perhitungan menggunakan Hukum Ohm
|
No
|
I1= 0.025 A
|
||
|
R
|
V
|
I = V/R
|
|
|
(Ohm)
|
(Volt)
|
(Ampere)
|
|
|
1
|
10
|
0.3
|
0.0300
|
|
2
|
20
|
0.54
|
0.0270
|
|
3
|
30
|
0.8
|
0.0267
|
|
4
|
40
|
1.03
|
0.0258
|
|
5
|
50
|
1.3
|
0.0260
|
|
Jumlah
|
0.1354
|
||
|
Rata-rata
|
0.0271
|
||
Analisis Grafik
Melalui
persamaan y = mx + c yang ditunjukkan dengan persamaan y = 0.024x+0.047
sebagaimana pada grafik maka, didapatkan nilai kuat arus I sebesar 0,024 A
b. Untuk
kuat Arus 0.030 A
Perhitungan menggunakan Hukum Ohm
|
No
|
I2= 0.030 A
|
||
|
R
|
V
|
I=V/R
|
|
|
(Ohm)
|
(Volt)
|
(Ampere)
|
|
|
1
|
10
|
0.34
|
0.0340
|
|
2
|
20
|
0.63
|
0.0315
|
|
3
|
30
|
0.97
|
0.0323
|
|
4
|
40
|
1.23
|
0.0308
|
|
5
|
50
|
1.53
|
0.0306
|
|
Jumlah
|
0.1592
|
||
|
Rata-rata
|
0.0318
|
||
