revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten Laporan Percobaan Arus Dan Tegangan Pada Lampu Filamen Tungsten Disusun oleh : Wulandhari 24040110120034 JURUSAN FISIKA FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA UNIVERSITAS DIPONEGORO
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
Laporan Percobaan
Arus Dan Tegangan Pada Lampu Filamen Tungsten
Disusun oleh :
Wulandhari
24040110120034
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
APRIL, 2013
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
Laporan Percobaan
Arus Dan Tegangan Pada Lampu Filamen Tungsten
I. Tujuan Percobaan
I.1 Menyelidiki hubungan antara arus yang melewati lampu filament tungsten dan
potensial yang dipakai,
I.2 Mencari nilai konstanta dari lampu (n) dan konstanta hambatan dalam lampu
filament tungsten atau konduktansi filament lampu (k) melalui grafik,
I.3 Mencari besarnya temperature dalam dalam filament 1 dan filament 2 pada lampu
35 watt fuse 0.5 A dan 5 A,
I.4 Mencari nilai resistivitas dalam filament 1 dan filament 2 pada lampu 35 watt fuse
0.5 A dan 5 A,
I.5 Mencari energi terdisipasi yang dihasilkan dalam filament 1 dan filament 2 pada
lampu 35 watt fuse 0.5 A dan 5 A,
I.6 Mencari nilai konduktivitas dalam filament 1 dan filament 2 pada lampu 35 watt
fuse 0.5 A dan 5 A.
II. Dasar Teori
II.1 Arus
Arus melalui suatu daerah secara kuantitatif didefinisikan sebagai muatan
netto yang mengalir melalui daerah tersebut persatuan waktu. Jadi jika muatan
netto (dQ) mengalir melalui sebuah daerah dalam waktu (dt) maka persamaannya
dapat dituliskan menjadi :
I=dQdt
(2.1)
dimana I : arus (ampere atau C/s )
dQ : muatan yang mengalir ( C atau coulomb)
dt : waktu ( s atau sekon)
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
Arus merupakan besaran vector dengan satuan arus adalah ampere karena
menghormati ahli fisika Prancis Andre Marie Ampere (1775-1836). Arus yang
kecil biasanya dinyatakan dalam miliampere (Zemansky,1962).
Arus di dalam suatu penghalang dapat dinyatakan dengan kecepatan
muatan-muatan yang bergerak. Misalkan suatu penghantar dengan luas
penampang (A) dimana partikel-partikel yang bermuatan positif bergerak dari kiri
ke kanan. Misalkan ada n partikel persatuan volum, semua bergerak dengan
kecepatan (v), dalam suatu selang waktu (dt), tiap-tiap partikel menempuh jalan
(v dt). Jumlah pertikel yang melewati setiap bagian seperti yang diberi bayangan
dalam gambar 2.1 sama dengan jumlah di dalam suatu bagian penghantar yang
panjangnya vdt dan volumnya vAdt. Jumlah ini ialah nvAdt, dan jika setiap
partikel muatannya ialah e ,maka jumlah muatan yang melewati bagian itu ialah
dq=n e v A dt (2.2)
Gambar 2.1
Muatan positif mengalir (I) dalam luasan A
Jadi arusnya adalah persamaan berikut :
dqdt
=n ev A (2.3)
Dimana dq : muatan yang mengalir (C)
dt : waktu (s)
n : jumlahpartikel (partikel/m3)
e : muatanpartikel (C/partikel)
v : kecepatan (m/s)
A : luaspermukaan (m2)
Pada umumnya jika ada partikel-pertikel bermuatan yang berlainan, maka
persamaannya menjadi sebagai berikut :
dq=A dt (n1 e1 v1+n2e2 v2+……….+nnen vn) (2.4)
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
Berdasarkan arah alirannya , arus dapat dibedakan menjadi 2 diantaranya
sebagai berikut :
a. arus konvensional
b. arus elektron
Gambar 2.2
menunjukan
sebenarnya elektron
negatiflah yang
mengalir pada kawat.
Ketika kawat pertama
kali dihubungkan dengan beda potensial antara terminal-terminal
baterai akan mengakibatkan adanya medan listrik di dalam kawat dan
paralel terhadapnya.
Gambar 2.2
Rangkaian Listrik Sederhana
Dengan demikian elektron-elektron bebas pada satu ujung kawat tertarik
ke terminal positif, dan fasa satu ujung yang sama elektron meninggalkan
terminal negatif baterai dan memasuki kawat diujung lain. Arah arus
konvensional adalah aliran positif dimana mengalir dari positif ke negatif, arah
arus negatif adalah yang mengalir dari negatif ke positif (Giancoli,1998).
II.2 Tegangan
Tegangan atau beda potensial adalah energi potensial elektrostatik per
satuan muatan, satuan SI untuk potensial adalah joule persatuan coulomb (J/C),
sehingga didapatkan persamaan
1 V = 1 J/C (2.5)
V adalah volt, karena untuk menghormati seorang sarjana Italia yaitu
Alesandro Volta (1745-1827) yang merupakan penemu voltaic pile (sel listrik
yang pertama kalinya). Karena diukur dengan voltmeter, maka beda potensial
disebut juga voltase atau tegangan (Tripler,1991).
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
Jenis tegangan terbagi menjadi 2 yaitu teegangan yang menghantarkan
arus searah (DC) dan tegangan yang menghantarkan arus bolak balik (AC).
II.3 Lampu Filament Tungsten
Lampu filamen tungsten akan menyala bila terdapat beda potensial
(sebagai sumber tegangan contohnya baterai). Ketika lampu filamen tungsten
dihubungkan dengan beda potensial maka muatan dari beda potensial akan
mengalir melalui penghantar (kawat). Muatan tersebut adalah arus listrik yang
berfungsi sebagai energi listrik. Karena arus yang dibawa dalam jumlah yang
cukup besar maka akan banyak tumbukan antara elektron-elektron atom pada
kawat.
Pada setiap tumbukan sebagian energi elektron ditransfer ke atom lain
melalui tumbukan. Tumbukan tersebut terjadi di sekitar ruangan dari filamen
tungsten yang dibatasi oleh tabung kaca. Karena terjadi tumbukan secara terus
menerus sebagai akibatnya energi kinetik atom bertambah dan dengan begitu suhu
kawat filament tungsten akan bertambah.
Energi panas yang bertambah dari kawat tersebut dapat dikonduksi dan
konveksi ke udara sebagai kalor dan diradiasi sebagai cahaya sehingga lampu
dapat menyala.Filamen tungsten tidak bisa putus atau meleleh akibat panas
≤3371,10C karena titik leleh filamen tungsten sebesar 3371,10C .
II.4 Resistivitas (ρ)
Resistivitas atau hambatan jenis adalah perbandingan medan listrik E yang
dimiliki konduktor dan rapat arus listrik J . Secara matematis konduktansi dapat
dituliskan dalam persamaan sebagai berikut :
ρ=EJ
(2.6)
dimana: E : medan listrik (V/m)
ρ : resistivitas atau hambatan jenis ( Ω.m)
J : rapat arus ( A/m2 )
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
Berikut ini adalat table 2.1 yang menunjukan resistivitas bahan logam.
II.5 Konduktansi (k)
Konduktansi adalah besaran yang menyatakan kemampuan bahan untuk
mengalirkan muatan, besarnya nilai konduktansi menunjukan bahwa suatu bahan
mampu mengonduksikan arus dengan baik. Secara matematis konduktansi dapat
dituliskan dalam persamaan sebagai berikut :
k= 1R
(2.7)
dimana : k : konduktansi ( ʊ atau Ω-1 atau siemens )
R : hambatan ( Ω atau ohm )
Simbol ʊ disebut mho sehingga dapat dituliskan dengan 1 ʊ = 1 S. S
adalah satuan SI yang disebut dengan siemens.
II.6 Hubungan resistivitas () dengan suhu absolut (T)
Untuk bahan konduktor, resistivitasnya berbanding lurus dengan suhu.
Tetapi pada suhu mendekati titik nol absolut (0 K), resistivitas bahan konduktor
juga mendekati nol. Hambatan jenis suatu bahan () adalah hambatan dari bahan
tersebut sepanjang 1 meter dengan luas penampang 1 m2 , Pada temperatur 20 0C.
Hambatan jenis biasa juga disebut hambatan spesifik.
Bahan ρ ( Ω.m)
Aluminium 2.63 X 10-8
Tungsten 5.51 X 10-8
Tembaga 1.72 X 10-8
Perak 1.47 X 10-8
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
Koefisien suhu tahanan atau koefisien suhu hambatan adalah perubahan
hambatan untuk setiap ohm hambatan dalam setiap derajat celcius. Pada
kebanyakan bahan, hambatan akan naik apabila temperatur naik, dan hanya pada
beberapa macam bahan saja yang hambatannya menurun. Bahan – bahan yang di
sebut belakangan ini , yang dikatakan mempunyai koefisien temperatur negatif.
Berikut ini adalah hubungan resistivitas dengan suhu absolut T
ditunjukkan oleh persamaan sebagai berikut :
ρ=ρ0 1+α (T−T0) (2.8)
dimana :
: resistivitas pada suhu T (Ω)
0 : resistivitas pada suhu referensi (biasanya 200C (Ω))
T0 : suhu referensi (K /0C)
: koefisien suhu hambatan listrik (1/0C)
Berikut ini adalah tabel 2.2 menunjukan koefisien suhu hambatan listrik
(α) adalah sebagai berikut :
Bahan Koefisien Suhu (α) 1/0C
Aluminium 0.0046
Tungsten 0.0045
Tembaga 0.00393
Perak 0.0038
II.7 Konduktivitas dalam konduktor ()
Konduktivitas adalah daya hantar listrik dari suatu bahan atau dapat
didefinisikan sebagai kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan arus listrik.
Konduktivitas disimbolkan dengan atau yang disebut dengan sigma dan
satuannya adalah ʊ.m-1. Secara matematis konduktivitas dalam konduktor dapat
dituliskan sebagai berikut :
σ=1ρ
(2.9)
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
dimana : : konduktivitas ( ʊ.m-1 )
ρ : hambatan jenis ( Ω.m)
Berikut ini adalah table 2.3 yang menjelaskan mengenai data hambatan
jenis pada temperature ruang (200C).
Logam Konduktivitas Listrik (ʊ.m-1)
Perak 6.8 x 107
Tembaga 6.0 x 107
Aluminium 3.8 x 107
Besi 1.0 x 107
Platinum 0.94 x 107
Tungsten 1.8 x 106
II.8 Hukum Ohm
Ketika kita menghubungkan sebuah lampu dengan suatu beda potensial
listrik, berarti kita menghubungkan filamen kawat dalam bola lampu ke suatu
beda potensial yang menyebabkan arus listrik mengalir pada kawat, seperti beda
tekanan dalam pipa air yang menyebabkan air mengalir melalui pipa. Semua alat
listrik termasuk lampu mempunyai hambatan listrik tertentu.
Kawat-kawat listrik yang membawa listrik ke lampu-lampu dan peralatan
listrik lainnya memiliki hambatan, walaupun biasanya sangat kecil. Resistor pada
suatu rangkaian, terutama alat-alat elektronik biasanya digunakan untuk
mengendalikan besar arus listrik yang mengalir.
Pada tahun 1927, Georg Simon Ohm, ahli fisika berkebangsaan Jerman
menentukan berdasarkan hasil eksperimennya bahwa arus listrik yang melalui
suatu penghantar sebanding dengan beda potensial yang diberikan pada ujung-
ujung penghantar tersebut, yang dinyatakan dalam bentuk persamaan matematik
berikut:
I=VR
(2.10 )
dimana : I : arus (ampere)
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
V : beda potensial (volt)
R : hambatan penghantar (ohm)
Hasil eksperimental ini dikenal sebagai hukum ohm. Banyak fisikawan
yang akan mengatakan bahwa ini bukan merupakan hukum, tetapi lebih berupa
definisi hambatan atau deskripsi empirik dari sifat yang dimiliki bahan
(konduktor logam) tertentu. Penghantar yang sifat hambatannya mengikuti hukum
Ohm disebut penghantar Ohmik, sedangkan penghantar yang tidak mengikuti
hukum Ohm disebut penghantar non Ohmik. Untuk memperoleh hasil pengukuran
yang tepat seharusnya amperemeter harus mempunyai hambatan dalam diabaikan
sedangkan voltmeter memiliki hambatan dalam ideal (lab. fisika FMIPA
UPI,2008).
II.9 Hubungan arus , tegangan , dan hambatan
Persamaan yang menyatakan hubungan antara arus dan tegangan pada
percobaan ini tidak berlaku hukum ohm atau yang disebut sebagai hukum non
ohmik. Berdasarkan ketidakberlakuannya percobaan ini pada hukum ohm maka
hubungan arus dengan tegangan pada percobaan Arus Dan Tegangan Pada
Lampu Filamen Tungsten dapat dinyatakan menjadi persamaan matematis
sebagai berikut:
I=k V n (2.11)
dimana:
I : arus yang mengalir pada lampu filament tungsten ( A )
k : konstanta hambatan dalam lampu ( ʊ )
V : tegangan yang dipakai (volt)
n : konstanta lampu
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
Berikut ini adalah persamaan hubungan hambatan dengan suhu saat
suhunya 273K adalah sebagi berikut :
R=R273( T273 )
1.2
(2.12)
dimana : T : suhu dalam filamen (K)
R273 : hambatan saat suhu 273 K (ohm)
R : hambatan pada filament (ohm)
Persamaan 2.12 dapat ditulis menjadi bentuk yang lain, dimana pada
persamaan ini menghubungkan hambtan dengan konduktansi, persamaan
matematisnya adalah sebagai berikut :
R=R273 . k (2.13)
dimana : R : hambatan dalam filament (ohm)
R273 : hambatan saat suhu 273 K (ohm)
k : konduktansi (Ω-1)
Berdasarkan persamaan 2.11 dapat dicari energi yang hilang atau energi
terdisipasi dari rangkaian ini. Persamaan mencari energi terdisipasi adalah sebagai
berikut :
energi terdisipasi=(1−n ) .100 % (2.14)
dimana n adalah konstanta lampu seperti yang ditunjukan pada persamaan
(2.11).
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
III. Metode Pengambilan Data
III.1 Alat
Pada percobaan arus dan tegangan pada filament tungsten alat dan bahan
telah terangkai dan untuk pemasangan penghubungan antar alat dan bahan belum
terangkai (merangkai sendiri sesuai dengan rangkaian).
1. Amperemeter
Alat untuk mengukur besarnya arus yang mengalir melalui lampu filamen
tungsten.
2. Voltmeter
Alat untuk mengukur besarnya tegangan yang dipakai lampu filamen
tungsten.
III.2 Bahan
1. Lampu filamen tungsten
a. Digunakan sebagai obyek yang akan dihitung arus yang melewatinya dan
tegangan yang dipakai agar dapat menyala,
b. Sebagai obyek yang akan dicari nilai konstanta dari lampu (n) dan
konstanta hambatan dalam lampu filament tungsten (k) melalui grafik.
2. Penghantar (kawat/kabel)
Digunakan sebagai penghantar arus pada rangkaian agar lampu filamen
tungsten dapat menyala.
3. Sumber tegangan
Digunakan sebagai sumber energi listrik, dimana energi listrik ini akan diubah
menjadi energi panas atau yang disebut sebagai energi terdisipasi dan energi
cahaya.
4. Reostat
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
Digunakan untuk mengubah-ubah nilai hambatan sehingga dapat
mempengaruhi arus dan tegangan yang mengalir pada rangkaian.
III.3 Skema Rangkaian Percobaan
Keterangan :
A : amperemeter
V : voltmeter
X : lampu filamen
tungsten
PQ : hambatan geser atau reostat
Gambar 3.1
Skema Rangkaian Percobaan Arus &
Tegangan pada Lampu Filamen Tungsten
III.4 Gambar Peralatan Percobaan
Gambar 3.2 Gambar 3.3
Gambar Peralatan Percobaan Arus Gambar Peralatan Percobaan Arus
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
dan Tegangan pada Filament Tungsten 1 dan Tegangan pada Filament Tungsten 2
Fuse 0.5A Lampu 35 Watt Fuse 0.5A Lampu 35 Watt
Gambar 3.4 Gambar 3.5
Gambar Peralatan Percobaan Arus Gambar Peralatan Percobaan Arus
dan Tegangan pada Filament Tungsten 1 dan Tegangan pada Filament Tungsten 1
Fuse 5A Lampu 35 Watt Fuse 5A Lampu 35 Watt
Peralatan diatas antara lain sebagai berikut alat ukur arus atau yang
dikenal dengan amperemeter, pada percobaan arus dan tegangan pada lampu
filament tungsten ini mempunyai skala minimum sebesar 0 yang dinyatakan
dengan satuan ampere, untuk skala maksimum sebesar 5 A. Spesifikasi alatnya
adalah Heles CR-45 Class 2.5 .Alat ukur tegangan atau yang dikenal dengan
voltmeter, pada percobaan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten ini
mempunyai skala minimum sebesar 0 yang dinyatakan dengan satuan volt, untuk
skala maksimum sebesar 15V. Spesifikasi alatnya adalah Heles CR-45 Class 2.5
REG. 271.488.
III.5 Skema Kerja
Berikut ini adalah skema kerja percobaan arus dan tegangan pada lampu
filamen tungsten
Mulai
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
Gambar 3.6
Skema Percobaan Arus dan Tegangan pada Lampu Filamen Tungsten
III.6 Diagram Fisis
Voltmeter,amperemeter, lampu , penghantar, sumber tegangan, dan
reostat
Rangkai sesuai skema kerja percobaan arus dan tegangan pada lampu filamen tungsten
Potensial dan arus pada alat ukur
Analisis data dan tarik kesimpulan
Selesai
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
Gambar 3.7
Diagram fisis percobaan arus dan tegangan pada lampu filamen tungsten
IV. Pengolahan Data
Saat diberi sumber tegangan maka akan terjadi pergerakan muatan (aliran arus listrik) yang mengalir ke rangkaian
muatan yang bergerak tersebut mengalir melalui penghantar dalam jumlah besar mengakibatkan terjadi banyak tumbukan dalam penghantar
tumbukan yang terjadi mengakibatkan adanya transfer energi dari muatan yang menumbuk ke muatan yang ditumbuk
tumbukan yang terus menerus mengakibatkan energi kinetik atom dalam penghantar semakin meningkat, meningkatnya energi kinetik menyebabkan terjadinya peningkatan
pada suhu penghantar
tumbukan muatan tidak hanya terjadi pada penghantar tetapi juga terjadi pada filamen lampu tungsten yang bila terjadi tumbukan secara terus menerus mengakibatkan
terjadinya pelepasan muatan filamen tungsten
pelepasan muatan tersebut mengakibatkan muatan yang dilepaskan akan menumbuk muatan muatan dari atom gas pengisi lampu filamen tungsten
tumbukan tersebut akan menyebabkan pelepasan energi dengan panjang gelombang tertentu sehingga yang akan terlihat kasat mata adalah berupa cahaya dengan panjang
gelombang tertentu
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
IV.1 Data Percobaan
Percobaan ke-
Lampu 35 Watt Fuse 0.5 A Lampu 35 Watt Fuse 5 AJenis Filamen Jenis Filamen
Filamen 1 Filamen 2 Filamen 1 Filamen 2V (volt) I(A) V (volt) I(A) V (volt) I(A) V (volt) I(A)
1 2.50 1.90 2.50 1.90 2.50 1.30 2.50 1.002 3.00 2.00 3.00 2.10 3.00 1.50 3.00 1.103 3.50 2.20 3.50 2.20 3.50 1.60 3.50 1.204 4.00 2.40 4.00 2.40 4.00 1.80 4.00 1.305 4.50 2.50 4.50 2.50 4.50 1.90 4.50 1.406 5.00 2.60 5.00 2.60 5.00 2.00 5.00 1.507 5.50 2.80 5.50 2.80 5.50 2.10 5.50 1.608 6.00 2.90 6.00 2.90 6.00 2.20 6.00 1.709 6.50 3.00 6.50 3.00 6.50 2.30 6.50 1.8010 7.00 3.10 7.00 3.10 7.00 2.40 7.00 1.9011 7.50 3.20 7.50 3.20 7.50 2.50 7.50 2.0012 8.00 3.40 8.00 3.40 8.00 2.60 8.00 2.1013 8.50 3.40 8.50 3.40 8.50 2.70 8.50 2.2014 8.60 3.40 8.60 3.40 9.00 2.80 9.00 2.3015 …… ….. …… ….. 9.50 2.80 9.5 2.4016 …… ….. …… ….. 10.0 2.90 10.0 2.5017 …… ….. …… ….. 10.5 2.90 10.5 2.6018 …… ….. …… ….. …… ….. 11.0 2.60
Tabel 4.1
Data Percobaan Arus Dan Tegangan Pada Filamen Tungsten
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
IV.2 Pengolahan Data Percobaan
V (volt) ln V I(A) ln I V (volt) ln V I(A) ln I V (volt) ln V I(A) ln I V (volt) ln V I(A) ln I1 2.50 0.92 1.90 0.64 2.50 0.92 1.90 0.64 2.50 0.92 1.30 0.26 2.50 0.92 1.00 0.00
2 3.00 1.10 2.00 0.69 3.00 1.10 2.10 0.74 3.00 1.10 1.50 0.41 3.00 1.10 1.10 0.10
3 3.50 1.25 2.20 0.79 3.50 1.25 2.20 0.79 3.50 1.25 1.60 0.47 3.50 1.25 1.20 0.18
4 4.00 1.39 2.40 0.88 4.00 1.39 2.40 0.88 4.00 1.39 1.80 0.59 4.00 1.39 1.30 0.26
5 4.50 1.50 2.50 0.92 4.50 1.50 2.50 0.92 4.50 1.50 1.90 0.64 4.50 1.50 1.40 0.34
6 5.00 1.61 2.60 0.96 5.00 1.61 2.60 0.96 5.00 1.61 2.00 0.69 5.00 1.61 1.50 0.41
7 5.50 1.70 2.80 1.03 5.50 1.70 2.80 1.03 5.50 1.70 2.10 0.74 5.50 1.70 1.60 0.47
8 6.00 1.79 2.90 1.06 6.00 1.79 2.90 1.06 6.00 1.79 2.20 0.79 6.00 1.79 1.70 0.53
9 6.50 1.87 3.00 1.10 6.50 1.87 3.00 1.10 6.50 1.87 2.30 0.83 6.50 1.87 1.80 0.59
10 7.00 1.95 3.10 1.13 7.00 1.95 3.10 1.13 7.00 1.95 2.40 0.88 7.00 1.95 1.90 0.64
11 7.50 2.01 3.20 1.16 7.50 2.01 3.20 1.16 7.50 2.01 2.50 0.92 7.50 2.01 2.00 0.69
12 8.00 2.08 3.40 1.22 8.00 2.08 3.40 1.22 8.00 2.08 2.60 0.96 8.00 2.08 2.10 0.74
13 8.50 2.14 3.40 1.22 8.50 2.14 3.40 1.22 8.50 2.14 2.70 0.99 8.50 2.14 2.20 0.79
14 8.60 2.15 3.40 1.22 8.60 2.15 3.40 1.22 9.00 2.20 2.80 1.03 9.00 2.20 2.30 0.83
15 …… …… ….. ….. …… …… ….. ….. 9.50 2.25 2.80 1.03 9.5 2.25 2.40 0.88
16 …… …… ….. ….. …… …… ….. ….. 10.0 2.30 2.90 1.06 10.0 2.30 2.50 0.92
17 …… …… ….. ….. …… …… ….. ….. 10.5 2.35 2.90 1.06 10.5 2.35 2.60 0.96
18 …… …… ….. ….. …… …… ….. ….. …… …… ….. ….. 11.0 2.40 2.60 0.96
Lampu 2 35 Watt fuse 5 AJenis Filamen
Filamen 1 Filamen 2Percobaan
ke- Filamen 1 Filamen 2
Lampu 1 35 Watt fuse 0.5 AJenis Filamen
Tabel 4.2
Pengolahan Data Percobaan Arus Dan Tegangan Pada Lampu Filamen Tungsten
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
4.3 Hubungan antara arus yang melewati lampu filament tungsten 1 dan filament 2
pada lampu 35 watt fuse 0.5 A dan fuse 5 A dengan potensial yang dipakai
a. lampu 35 watt fuse 0.5 A
filament 1
2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 8.60
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
V (volt)
I (am
pere
)
Gambar 4.1
Hubungan antara arus (sumbu Y) dengan tegangan (sumbu X) yang dipakai
1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.60
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
I (ampere)
V (v
olt)
Gambar 4.2
Hubungan antara arus (sumbu X) dengan tegangan (sumbu Y) yang dipakai
filament 2
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 8.60
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
V (volt)
I (am
pre)
Gambar 4.3
Hubungan antara arus (sumbu Y) dengan tegangan (sumbu X) yang dipakai
1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.60
1
2
3
4
5
6
7
8
9
I (ampere)
V (v
olt)
Gambar 4.4
Hubungan antara arus (sumbu X) dengan tegangan (sumbu Y) yang dipakai
b. lampu 35 watt fuse 5 A
filament 1
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
2.503.00
3.504.00
4.505.00
5.506.00
6.507.00
7.508.00
8.509.00
9.5010.00
10.500.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
V (volt)
I (am
pere
)
Gambar 4.5
Hubungan antara arus (sumbu Y) dengan tegangan (sumbu X) yang dipakai
1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.000.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
I (ampere)
V (v
olt)
Gambar 4.6
Hubungan antara arus (sumbu X) dengan tegangan (sumbu Y) yang dipakai
filament 2
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
2.503.00
3.504.00
4.505.00
5.506.00
6.507.00
7.508.00
8.509.00
9.5010.00
10.5011.00
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
V (volt)
I (am
pere
)
Gambar 4.7
Hubungan antara arus (sumbu Y) dengan tegangan (sumbu X) yang dipakai
0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.800.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
I (ampere)
V (v
olt)
Gambar 4.8
Hubungan antara arus (sumbu X) dengan tegangan (sumbu Y) yang dipakai
4.4 Nilai konstanta dari lampu (n) dan konstanta hambatan dalam lampu filament
tungsten atau konduktansi (k) melalui grafik
a. lampu 35 watt fuse 0.5 A
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
filament 1
0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.40
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
f(x) = 0.492717090568021 x + 0.176180794510215R² = 0.995471011484654f(x) = 0.592608178677731 xR² = 0.99836440358754f(x) = 0.30911789136404 x + 0.5R² = 0.981375965037825
Ln V
Ln I
konstanta dari lampu (n)
n = 0.44 (slope terbaik)
∆ n=|nslope maksimum−nslope minimum
2 |=|0.37−0.312 |=0.03
n ± ∆ n=0.44 ± 0.03
konstanta hambatan dalam lampu filament tungsten atau
konduktansi (k)
ln k=−0.12 → k=0.89 (slope terbaik)
ln k=0.50 → k=1.65 (slope maksimum)
ln k=0 → k=1.00 (slope minimum)
∆ k=|k slopemaksimum−kslope minimum
2 |=|1.65−1.002 |=0.32
k ± ∆ k=(0.89 ± 0.32 )
filament 2
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.40
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
f(x) = 0.478984212842232 x + 0.202685903969648R² = 0.996370448865698f(x) = 0.282063867098753 x + 0.55R² = 0.974707405781414
f(x) = 0.820695412994767 x − 0.4R² = 0.990976215038317
Ln V
Ln I
konstanta dari lampu (n)
n = 0.48 (slope terbaik)
∆ n=|nslope maksimum−nslope minimum
2 |=|0.59−0.282 |=0.15
n ± ∆ n=0.48 ± 0.15
konstanta hambatan dalam lampu filament tungsten atau
konduktansi (k)
ln k=0.20 → k=1.22 (slope terbaik)
ln k=−0.40 → k=0.67 (slope maksimum)
ln k=0.55 → k=1.73 (slope minimum)
∆ k=|k slopemaksimum−kslope minimum
2 |=|0.67−1.732 |=0.53
k ± ∆ k=(1.22 ±0.53 )
b. lampu 35 watt fuse 5 A
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
filament 1
0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.600.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
f(x) = 0.559571751544754 x − 0.215780718290828R² = 0.995247567767231f(x) = 0.44539556254927 xR² = 0.99592235651531f(x) = 0.366025966947869 x + 0.15R² = 0.98395349149301
ln V
ln I
konstanta dari lampu (n)
n = 0.56 (slope terbaik)
∆ n=|nslope maksimum−nslope minimum
2 |=|0.44−0.372 |=0.04
n ± ∆ n=0.56 ± 0.04
konstanta hambatan dalam lampu filament tungsten atau
konduktansi (k)
ln k=−0.21 → k=0.81 (slope terbaik)
ln k=0.15 → k=1.16 (slope minimum)
ln k=0 → k=1.00 (slope maksimum)
∆ k=|k slopemaksimum−kslope minimum
2 |=|1.00−1.162 |=0.08
k ± ∆ k=(0.81 ± 0.08 )
filament 2
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.600.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
f(x) = 0.676506916020671 x − 0.662729742500032R² = 0.996322700402628f(x) = 0.48827263692214 x − 0.3
R² = 0.991228074678211
f(x) = 0.799635489829381 x − 0.9R² = 0.998508926297799
ln V
ln I
konstanta dari lampu (n)
n = 0.80 (slope terbaik)
∆ n=|nslope maksimum−nslope minimum
2 |=|0.68−0.492 |=0.09
n ± ∆ n=0.80 ± 0.09
konstanta hambatan dalam lampu filament tungsten atau
konduktansi (k)
ln k=−0.90 → k=0.41 (slope terbaik)
ln k=−0.30 → k=0.74 (slope minimum)
ln k=−0.67 → k=0.51 (slope maksimum)
∆ k=|k slopemaksimum−kslope minimum
2 |=|0.51−0.742 |=0.12
k ± ∆ k=(0.41 ± 0.12 )
4.5 Temperature dalam filament 1 dan filament 2 pada lampu 35 watt fuse 0.5 A dan
fuse 5 A
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
a. lampu 35 watt fuse 0.5 A
filament 1
k ± ∆ k=(0.89 ± 0.32 )
R=k R273→ k=( T273 )
−1.2
→ T=273 . k−11.2
T=273 . 0.89−11.2=300.8=301 K=280 C
filament 2
k ± ∆ k=(1.22 ±0.53 )
R=k R273→ k=( T273 )
−1.2
→ T=273 . k−11.2
T=273 . 1.22−11.2=231.3=231 K=420 C
b. lampu 35 watt fuse 5 A
filament 1
k ± ∆ k=(0.81 ± 0.08 )
R=k R273→ k=( T273 )
−1.2
→ T=273 . k−11.2
T=273 . 0.81−11.2=300.8=301 K=280 C
filament 2
k ± ∆ k=(0.41 ± 0.12 )
R=k R273→ k=( T273 )
−1.2
→ T=273 . k−11.2
T=273 . 0.41−11.2=573.9=574 K=3010 C
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
4.6 Nilai resistivitas filament pada percobaan lampu filament 1 dan lampu filament 2
pada lampu 35 watt fuse 0.5 A dan fuse 5 A
Karena filament terbuat dari bahan tungsten maka diperlukan data-data sebagai berikut :
α=0.00450C−1
ρtembaga=5.5110−8 Ω. m
T 0=200 C
a. lampu 35 watt fuse 0.5 A
filament 1
T=273 . 0.89−11.2=300.8=301 K=280 C
ρ=ρ0 1+α (T−T 0 )
ρ=5.5110−8 1+0.0045(28−20) =5.7110−8 Ω .m
filament 2
T=273 . 1.22−11.2=231.3=231 K=420 C
ρ=ρ0 1+α (T−T 0 )
ρ=5.5110−8 1+0.0045(42−20)=6.0610−8 Ω.m
b. lampu 35 watt fuse 5 A
filament 1
T=273 . 0.81−11.2=300.8=301 K=280 C
ρ=ρ0 1+α (T−T 0 )
ρ=5.5110−8 1+0.0045(28−20) =5.7110−8 Ω .m
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
filament 2
T=273 . 0.41−11.2=573.9=574 K=3010 C
ρ=ρ0 1+α (T−T 0 )
ρ=5.5110−8 1+0.0045(301−20)=1.2510−7 Ω.m
4.7 Energi terdisipasi yang dihasilkan pada lampu filament 1 dan lampu filament 2
pada lampu 35 watt fuse 0.5 A dan fuse 5 A
a. lampu 35 watt fuse 0.5 A
filament 1
n ± ∆ n=0.44 ± 0.03
energi terdisipasi=1−n=1−0.44=0.56=56 %dari energi awalnya
filament 2
n ± ∆ n=0.48 ± 0.15
energi terdisipasi=1−n=1−0.48=0.52=52 %dari energi awalnya
b. lampu 35 watt fuse 5 A
filament 1
n ± ∆ n=0.56 ± 0.04
energi terdisipasi=1−n=1−0.56=0.44=44 %dari energi awalnya
filament 2
n ± ∆ n=0.80 ± 0.09
energi terdisipasi=1−n=1−0.80=0.20=20 % dari energiawalnya
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
4.8 Konduktivitas dalam konduktor yang dihasilkan pada lampu filament 1 dan lampu
filament 2 pada lampu 35 watt fuse 0.5 A dan fuse 5 A
a. lampu 35 watt fuse 0.5 A
filament 1
ρ=5.7110−8 Ω. m
σ=1ρ= 1
5.71 10−8=17.5 106 . m−1
filament 2
ρ=6.0610−8 Ω . m
σ=1ρ= 1
6.06 10−8=16.5 106 .m−1
b. lampu 35 watt fuse 5 A
filament 1
ρ=5.7110−8 Ω. m
σ=1ρ= 1
5.71 10−8=17.5 106 . m−1
filament 2
ρ=1.2510−7 Ω. m
σ=1ρ= 1
1.25 10−7=8.00106 . m−1
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
V. Pembahasan
Pada percobaan yang berjudul arus dan tegangan lampu filament tungsten yang
bertujuan untuk menyelidiki hubungan antara arus yang melewati lampu filament
tungsten dan potensial yang dipakai, mencari nilai konstanta dari lampu (n) dan konstanta
hambatan dalam lampu filament tungsten atau konduktansi filament lampu (k) melalui
grafik, mencari besarnya temperature, nilai resistivitas, energi terdisipasi, dan nilai
konduktivitas dalam dalam filament 1 dan filament 2 pada lampu 35 watt fuse 0.5 A dan
5 A.
Penghantar terdiri dari atom-atom, atom dari penghantar terdiri dari muatan
negative (electron) yang mengelilingi inti atom, dan inti atom yang terdiri dari muatan
positif dan muatan neutron. Sebelum diberi adanya beda potensial atau sumber tegangan
muatan-muatan dari penghantar dalam keadaan stabil, pemberian sumber tegangan (beda
potensial) mengakibatkan pergerakan muatan karena muatan positif yang ada dalam atom
akan bergerak menuju kutup yang negative dan muatan negative yang ada dalam atom
akan menuju kutub positif. Pergerakan muatan ini akan tidak teratur dan saling
menumbuk satu sama lain.
Tumbukan dari muatan satu ke muatan yang lain menyebabkan adanya transfer
energi, dimana semakin banyak tumbukan maka energi kinetik total muatan dalam
penghantar akan semakin besar. Besarnya energi kinetik menyebabkan kenaikan
temperature pada penghantar semakin naik peristiwa tersebut adalah pemanasan filament.
Pemanasan filament tidak akan putus selama kenaikan temperature pada filament tidak
melebihi titik leleh bahan tungsten tersebut yaitu 3371,10C. Karena peristiwa tumbukan
dari muatan ke atom lain yang stabil maka energi dari muatan tersebut akan ditransfer ke
atom lain yang stabil sehingga menyebabkan atom yang stabil menjadi kelebihan energi
dan menjadi tidak stabil, atom yang tidak stabil akibat mendapat energi dari muatan lain
kemudian menggunakan energinya untuk bereksitasi yaitu berpindahnya muatan negative
(dari atom) ke tingkat yang lebih tinggi untuk menstabilkannya. Namun demikian pada
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
keadaan muatan negative tereksitasi, atom tetap mengalami keadaan yang kurang stabil,
keadaan tersebut menjadikan muatan negative dari atom yang tereksitasi, berpindah lagi
ke tingkat yang lebih rendah disertai dengan pelepasan foton dengan energi tertentu
(dieksitasi) dimana yang dapat kita lihat dengan timbulnya warna kemerah-merahan pada
filament.
Pelepasan foton dengan energi tertentu ini dari ikatan atom pada filament akan
menumbuk atom pengisi lampu, tumbukan ini akan mengakibatkan proses eksitasi dan
dieksitasi kembali dan menghasilkan foton dengan panjang gelombang gelombang
tertentu yang dapat kita lihat dengan timbulnya nyalanya lampu.
Pada percobaan ini pengambilan data tegangan dan arus tergantung pada
rangkaiannya, data yang diambil bila dilihat dari rangkaiannya terdapat kesalahan pada
voltmeter karena beda potensial yang terukur adalah jumlah beda potensial dari lampu
dan amperemeter. Oleh sebab itu data yang diperoleh dalam percobaan masih terdapat
kesalahan. Bila menginginkan data yang benar maka saat mengukur arus dan beda
potensialnya harus dilakukan sendiri-sendiri.
Pada percobaan ini hubungan antara arus yang melewati lampu filament tungsten
dan potensial yang dipakai menghasilkan grafik analisa yang tidak dimulai dari sumbu
XY (0,0), grafik ini menunjukan bahwa terdapat faktor lain yaitu karena adanya faktor
konstanta hambatan dalam lampu atau yang disebut konduktansi.
Pada pengolahan data yang menghasilkan hubungan antara arus (sumbu Y)
dengan tegangan (sumbu X) yang dipakai pada lampu 35 watt fuse 0.5 A filament 1 dan
filament 2 menghasilkan grafik yang nilai arus dan nilai tegangan yang terus meningkat
setiap kenaikannya tetapi pada saat nilai tegangan 8.0 volt , 8.5 volt dan seterusnya nilai
arus yang dihasilkan sebesar 3.4 A. Dari data ini menunjukan bahwa besarnya nilai arus
akan konstan setelah tegangan mencapai ≥8.0 volt. Sehingga grafik yang dihasilkan
memiliki nilai tegangan yang terus meningkat seiring bertambahnya arus dan akan
mengalami nilai arus yang konstan setelah tegangan mencapai ≥8.0 volt. Dari grafik yang
dihasilkan oleh lampu 35 watt fuse 0.5 A filament 1 dan filament 2 menunjukan bahwa
filament ini tidak berlaku hukum ohm (berdasarkan hukum ohm meningkatnya nilai
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
tegangan maka akan meningkatkan nilai arus) sebab pada percobaan ini terjadi peristiwa
nilai arus yang konstan setelah mencapai tegangan tertentu. Jadi pada percobaan
inimenunjukan bahwa pada lampu 35 watt fuse 0.5 A filament 1 dan filament 2 berlaku
hukum non-ohmik.
Pada pengolahan data yang menghasilkan hubungan antara arus (sumbu Y)
dengan tegangan (sumbu X) yang dipakai pada lampu 35 watt fuse 5 A filament 1 dan
menghasilkan grafik yang nilai arus dan nilai tegangan yang terus meningkat setiap
kenaikannya tetapi pada saat nilai tegangan 10.0 volt , 10.5 volt dan seterusnya nilai arus
yang dihasilkan sebesar 2.9 A. Dari data ini menunjukan bahwa besarnya nilai arus akan
konstan setelah tegangan mencapai ≥10 volt. Sehingga grafik yang dihasilkan memiliki
nilai tegangan yang terus meningkat seiring bertambahnya arus dan akan mengalami nilai
arus yang konstan setelah tegangan mencapai ≥10.0 volt. Dari grafik yang dihasilkan oleh
lampu 35 watt fuse 5 A filament 1 menunjukan bahwa filament ini tidak berlaku hukum
ohm (berdasarkan hukum ohm meningkatnya nilai tegangan maka akan meningkatkan
nilai arus) sebab pada percobaan ini terjadi peristiwa nilai arus yang konstan setelah
mencapai tegangan tertentu. Jadi pada percobaan ini menunjukan bahwa pada lampu 35
watt fuse 5 A filament 1 berlaku hukum non-ohmik.
Namun pada lampu 35 watt fuse 5 A filament 2 menghasilkan grafik yang linier
dengan kondisi semakin meningkat tegangan maka nilai arus yang mengalir akan terus
meningkat. Filament 2 pada lampu 35 watt fuse 5 A berlaku hukum ohm, jadi pada
percobaan ini menunjukan bahwa pada lampu 35 watt fuse 5 A filament 2 berlaku
hukum ohm.
Pada pengolahan data yang menghasilkan hubungan antara arus (sumbu X)
dengan tegangan (sumbu Y) yang dipakai pada lampu 35 watt fuse 0.5 A filament 1 dan
filament 2 menghasilkan grafik yang nilai arus dan nilai tegangan menghasilkan bentuk
peningkatan secara eksponensial. Hal ini menunjukan bahwa pada grafik ini tidak berlaku
hukum ohm ( hukum non-ohmik). Hukum non-ohmik berlaku jika pangkat dari tegangan
(n) pada hukum ohm n≠1. Dari grafik ini menunjukan bahwa penghantar pada percobaan
ini disebut komponen non-ohmik.
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
Pada pengolahan data yang menghasilkan hubungan antara arus (sumbu X)
dengan tegangan (sumbu Y) yang dipakai pada lampu 35 watt fuse 5 A filament 1
menghasilkan grafik yang nilai arus dan nilai tegangan berbentuk peningkatan secara
eksponensial. Hal ini menunjukan bahwa pada grafik ini tidak berlaku hukum non-ohmik.
Hukum non-ohmik berlaku jika pangkat dari tegangan (n) pada hukum ohm n≠1. Dari
grafik ini menunjukan bahwa penghantar pada percobaan ini disebut komponen non-
ohmik.
Pada pengolahan data yang menghasilkan hubungan antara arus (sumbu X)
dengan tegangan (sumbu Y) yang dipakai pada lampu 35 watt fuse 5 A filament 2
menghasilkan grafik yang nilai arus dan nilai tegangan menghasilkan bentuk linier
dimana semakin meningkat nilai tegangan maka nilai arus yang mengalir akan terus
meningkat. Hal ini menunjukan bahwa pada grafik ini berlaku hukum ohm .
Pada pengolahan data lampu 35 watt didapat hasil nilai n dan k (konduktansi) ,
temperature dalam filament, resitivitas filament, energi terdisipasi, dan konduktivita
sebagai berikut :
a. Lampu 35 watt fuse 0.5 A
Filament 1 →
n ± ∆ n=0.44 ± 0.03 , k ± ∆ k=(0.89±0.32 ) , T=280 C , ρ=5.71 10−8 Ω. m ,energi terdisipasi 56 %dari energiawalnya , dan σ=17.5 106 . m−1 .
Filament 2 →
n ± ∆ n=0.48± 0.15dank ± ∆ k= (1.22± 0.53 ) , T=420 C , ρ=6.0610−8 Ω. m , energi terdisipa si52% dari energiawalnya , danσ=16.5106 . m−1 .
b. Lampu 35 watt fuse 5 A
Filament 1 → n ± ∆ n=0.56 ± 0.04 dan
k ± ∆ k=(0.81 ± 0.08 ) ,T=280C , ρ=5.71 10−8 Ω .m , energi terdisipasi=44 %dari energi awalnya , dan σ=17.5106 . m−1 .
Filament 2 → n ± ∆ n=0.80 ± 0.09 dan
k ± ∆ k=(0.41 ± 0.12 ) ,T=3010 C , ρ=1.25 10−6 Ω. m , energi terdisipasi 20%darienergiawalnya ,danσ=8.00 106 . m−1 .
Berdasarkan hasil pengolahan data diatas dapat diidentifikasi filament yang paling
baik dan paling buruk menghantarkan arus listrik, berikut ini analisisnya :
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
berdasarkan nilai k (konduktansinya) filament yang paling baik menghantarkan
arus adalah filament 2 pada lampu 35 watt fuse 0.5 A dan filament yang paling
buruk menghantarkan arus adalah filament 2 pada lampu 35 watt fuse 5 A,
berdasarkan nilai resistivitas dari filament, filament yang paling baik
menghantarkan arus adalah filament 1 pada lampu 35 watt fuse 0.5 A dan fuse 5
A dan filament yang paling buruk menghantarkan arus adalah filament 2 pada
lampu 35 watt fuse 0.5 A,
berdasarkan nilai konduktivitas dari filament, filament yang paling baik
menghantarkan arus adalah filament 1 pada lampu 35 watt fuse 5 A dan fuse 0.5A
dan filament yang paling buruk menghantarkan arus adalah filament 2 pada
lampu 35 watt fuse 5 A,
Dari analisis diatas terdapat anomali berdasarkan nilai k, untuk nilai resistivitas
dan nilai konduktivitas mempunyai kesimpulan yang sama. Namun berdasarkan nilai k
dengan nilai resistivitas dan konduktivitas mempunyai kesimpulan yang berbeda dalam
menentukan jenis filament yang paling baik dan paling buruk menghantarkan arus listrik.
Hal ini dapat disebabkan oleh adanya faktor kesalahan pada perhitungan dan kesalahan
pada nilai tegangan yang terukur pada voltmeter sebab beda potensial yang terukur
adalah jumlah beda potensial dari lampu dan amperemeter.
Dari hasil perhitungan temperature dapat menunjukan bahwa filament 1 pada
lampu 35 watt fuse 0.5 A dan filament 2 pada lampu 35 watt fuse 5 A mempunyai
temperature paling kecil karena filament 1 tidak mudah cepat panas.
Pada dasarnya dalam percobaan ini adalah mengubah energi listrik menjadi energi
cahaya dan energi panas. Energi panas ini yang disebut dengan energi terdisipasi. Energi
terdisipasi yang paling besar dihasilkan oleh filament 1 pada lampu 35 watt fuse 5 A dan
fuse 0.5A.
VI. Penutup
6.1 Kesimpulan
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
Kesimpulan dari percobaan arus dan tegangan pada filament tungsten adalah :
a. Pada percobaan ini hasil grafik hubungan antara arus yang melewati lampu
filament tungsten dan potensial mempunyai faktor konstanta hambatan dalam
lampu dan tidak berlaku hukum ohm atau berlaku hukum non-ohmik.
b. Pada pengolahan data lampu 35 watt didapat hasil nilai n dan k (konduktansi),
temperature dalam filament, resitivitas filament, energi terdisipasi, dan
konduktivita sebagai berikut :
Lampu 35 watt fuse 0.5 A
Filament 1 →
n ± ∆ n=0.44 ± 0.03 , k ± ∆ k=(0.89±0.32 ) , T=280 C , ρ=5.71 10−8 Ω. m ,energi terdisipasi 56 %dari energiawalnya , dan σ=17.5 106 . m−1 .
Filament 2 →
n ± ∆ n=0.48± 0.15dank ± ∆ k= (1.22± 0.53 ) , T=420 C , ρ=6.0610−8 Ω. m , energi terdisipasi 52%dari energi awalnya ,danσ=16.5106 .m−1 .
Lampu 35 watt fuse 5 A
Filament 1 → n ± ∆ n=0.56 ± 0.04 dan
k ± ∆ k=(0.81 ± 0.08 ) ,T=280C , ρ=5.71 10−8 Ω .m , energi terdisipasi=44 %dari energi awalnya , dan σ=17.5106 . m−1 .
Filament 2 → n ± ∆ n=0.80 ± 0.09 dan
k ± ∆ k=(0.41 ± 0.12 ) ,T=3010 C , ρ=1.25 10−6 Ω. m , energi terdisipasi 20%darienergiawalnya ,danσ=8.00 106 . m−1 .
6.2 Saran
Sebelum percobaan ini dilakukan diharapkan mengerti tujuan dari
praktikum yang akan dilakukan.
VII. Daftar Pustaka
Giancoli.1998. Fisika Jilid 2. Erlangga : Jakarta.
Tripler. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik Jilid 2. Erlangga : Jakarta.
revisi laporan arus dan tegangan pada lampu filament tungsten
Sears dan Zemansky.1962.Fisika Untuk Universitas Magnet dan Listrik Erlangga.
Erlangga : Jakarta.
VIII. Lampiran
Penurunan persamaan adalah sebagai berikut :
P=α0 T N
berdasarkan persamaan ini : R=R273( T273 )
1.2
denganmemisalkan
α 1=R273
Rmakamenjadi persamaan berikut :
R=α1 T1.2
Rα1
=T 1.2
karena P=I 2 R makaP=α0 T N
I 2 R=α 0T N
I 2 R=( Rα 1 )
N /1.2
denganmemisalkanC=α0
α1N /1.2
I 2 R=C RN
1.2
I 2=C RN
1.2−1
IN1.2
+1=C V
N1.2
−1
( N1.2
+1) ln I=ln C+¿( N1.2
−1) ln V ¿
kemudian dibagi dengan( N1.2
+1) , makamenjadi persamaan:
ln I= lnC
( N1.2
+1)+( N1.2
−1)( N1.2
+1)lnV
bila dimisalkann=( N
1.2−1)
( N1.2
+1)dan k=C
( N1.2
+1)−1
maka menjadi sebagai berikut :
ln I=ln k+n ln VI=k V n