-
Laporan Praktikum Fisika Dasar
Nama/NPM : Galuh Intan Prawesti
Fak/Prog. Studi : Tehnik Kimia
Group & Kawan Kerja : Giovani Anggasta
No & Nama Percobaan : 3 & Jembatan Wheatstone
Minggu Percobaan : 29 Desember2011
Laboratorium Fisika Dasar
UPP IPD
Universitas Indonesia
-
Tujuan Percobaan :
Mempelajari cara mengukur besar hambatan dengan menggunakan
rangkaian
jembatan Wheatstone
Mengukur besar hambatan dari rangkaian hambatan seri dan
parallel
Menentukan besar hambat jenis suatu kawat penghantar
Peralatan yang digunakan :
1 Kawat geser 1 m
1 Resistor 100 , 1K
1 Galvanometer
1 Catu daya DC
-
1 Hambatan standar
1 Set kabel koneksi
1 Kawat penghantar
Prosedur Percobaan :
A. Mengukur Besar Hambatan Tunggal dan Dalam Rangkaian Seri dan
Pararel
1. Periksa rangkaian yang digunakan seperti pada gambar 1 !
Pastikan koneksi
dalam keadaan baik !
2. Tentukan nilai hambatan geser (R) sebesar 100 dan pilih salah
satu nilai Rx yang
akan diukur ! Catat gelang warna pada hambatan tersebut !
3. Nyalakan rangkaian dan atur kawat geser sehingga galvanometer
menunjukkan
angka nol ! Catat panjang l1 dan l2 !
4. Ubah nilai hambatan geser sebesar 200, 300, hingga 700 dan
catat perubahan
l1 dan l2 !
-
5. Ganti hambatan Rx (Rx2) yang lain dan lakukan langkah nomor 2
s/d 5 !
6. Susun kedua hambatan Rx yang sudah diukur dalam rangkaian
seri dan rangkaian
pararel ! Ukurlah besar hambatan rangkaian dengan metode diatas
!
B. Menentukan Hambat Jenis Kawat Penghantar
1. Berdasarkan gambar 1, ganti kotak Rx dengan kawat penghantar
!
2. Catat panjang dan diameter kawat penghantar yang akan diukur
!
3. Carilah besar hambatan dari kawat penghantar dengan
menggunakan metode
percobaan A ! Pilih terlebih dahulu besar hambatan R pada kotak
hambatan
standar (misalkan R = 1 ) !
4. Ukurlah hambatan kawat penghantar untuk panjang kawat yang
berbeda-beda
(minimal 5 panjang kawat) !
Pertanyaan
1. Terangkan bagaimana mengukur besar hambatan selain dengan
metode jembatan
Wheatstone!
2. Berdasarkan rangkaian jembatan pada gambar 1, buktikan
persamaan (1) !
3. Bagaimana mencari besar hambatan jenis kawat penghantar
seperti yang
diperoleh dari persamaan (2) ?
4. terangkan apa syarat agar besar R1 dan R2 sebanding dengan
panjang l1 dan l2 dari
kawat penghantar ?
5. Bagaimanakah hasil pengukuran jika kawat geser yang digunakan
tidak homogen ?
6. Apakah satuan SI dari hambatan ?
7. Apakah perbedaan antara hambatan dan konduktivitas suatu
bahan ?
8. Buat perkiraan bagan data pengamatan !
Jawaban
1. Dengan menggunakan teori hubungan antara resitivitas terhadap
besar hambatan
(jika hambatan berupa suatu penghantar), yang mana harus
diketahui luas dari lebar
penghantar dan panjang penghantar serta harus diketahui juga
hambatan jenis dari
bahan penghantar. Namun bila besar hambatan merupakan suatu
komponen listrik (
R ), dapat diketahui dengan cara mengukur besar arus yang
mengalir dan besar beda
-
potensial pada ke-2 ujung penghantar, lalu gunakan hukum Ohm
yang mana didapat
besar hambatan berbanding lurus dengan besar beda potensial dan
berbanding
terbalik terhadap besar arus listrik yang mengalir.
2. Jembatan Wheatstone adalah rangkaian yang terdiri dari empat
buah
hambatan, dimana R1, R2 dan R3 merupakan hambatan yang sudah
diketahui dan R4
merupakan hambatan yang akan dicari besarnya. Pada keadaan
setimbang,
galvanometer akan menunjukan angka nol. Karena tidak ada arus
yang mengalir
melalui galvanometer tersebut. Dalam keadaan ini berlaku
hubungan :
Rx = R
Rangkaian tersebuat dapat juga diganti dengan menggunakan kawat
homogen. Yang
panjang kawatnya sebanding dengan nilai hambatannya. Sehingga
galvanometer
dapat menunjukan harga nol apabila terjadi persamaan berikut
:
Rx = R
= R
3. R =
=
4. Agar panjang kawat sebanding dengan nilai hambatannya maka
digunakan kawat L1
dan L2 yang bersifat homogen.
5. Jika kawat geser yang digunakan tidak homogen maka
galvanometer tidak akan
menunjukan harga nol. Karena persamaan Rx = R
tidak berlaku pada kawat yang
tidak homogen.
6. Ohm ()
7. Hambatan listrik merupakan sifat suatu benda atau bahan untuk
menentang atau
menahan aliran arus listrik.Pada dasarnya nilai hambatan suatu
bahan konduktor
bergantung pada panjang,luas penampang dan hambatan jenis bahan
tersebut.
Sedangkan konduktivitas suatu bahan merupakan sifat khas bahan
yang tidak
-
dipengaruhi oleh ukuran dan bentuk bahan,tetapi dipengaruhi oleh
perubahan
suhu.Pada umumnya makin tinggi suhu makin besar pula hambatan
suatu bahan.
8. Konduktivitas suatu bahan dapat dicari dengan rumus :
Besaran ini didefinisikan sebagai panas, Q, yang dihantarkan
selama waktu t melaui
ketebalan L, dengan arah normal ke permukaan dengan luas A yang
disebabkan oleh
perbedaansuhu T dalam kondisi tunak dan jika perpindahan panas
hanya
tergantung dengan perbedaan suhu tersebut.
9. Bagan pengamatan :
Siapkan alat-alat yang akan digunakan
Rangkai jembatan wheatstone
Hidupkan power supply
Hasil
Rubah RX dari RX1 sampai RX5
Rubah Rx dari 3,3, 4,7 , 5,1 , 8,2, 10 , 1 , 2
Catat L1 dan L2 yang didapat pada percobaan
Letakkan kontak geser pada jembatan wheatstone
Geser kawat sampai jarum galvanometer kembali ke nol
-
Data Percobaan
Rx L1 (cm) L2 (cm) R standar ()
3.3 63 37 51
4.7 72 28 56
5.1 48 52 134
8.2 69 31 120
10 65 35 253
1 68 32 47
2 84 16 67
Grafik antara R dan L1/L2
Rx sebenarnya = 3.3
0
1
2
3
4
5
6
3.3 4.7 5.1 8.2 10 1 2
Grafik R dan L1/L2
R dan L1/L2
R ()
-
Rx = 86.83
Rx sebenarnya = 4.7
Rx = 144
Rx sebenarnya = 5.1
Rx = 123
Rx sebenarnya = 8.2
Rx = 267
Rx sebenarnya = 10
-
Rx = 469.85
Rx sebenarnya = 1
Rx = 99.87
Rx sebenarnya = 2
Rx = 351.75
-
Perbandingan Rx percobaan dengan Rx nilai sebenarnya
Rx Rx sebenarnya Kesalahan percobaan
86.83 3.3 |
|x 100 % = 2531 % 144 4.7 |
|x 100 % = 2963 %
123 5.1 |
|x 100 % = 2311 % 267 8.2 |
|x 100 % = 3156 %
469.85 10 |
|x 100 % = 4598 % 99.87 1 |
|x 100 % = 9887 %
351.75 2 |
|x 100 % = 17487 %
Analisa Percobaan
Jembatan Wheatstone adalah sebuah rangkaian jembatan dengan
nilai R, R1, dan R2 yang sudah
diketahui, sedangkan Rx adalah hambatan yang besarnya tidak
diketahui.
Pada percobaan praktikum tentang jembatan wheatstone, yang
dicari yaitu panjang kawat geser
dan besar hambatan. Dan didapatlah L1/L2 = 63/37 pada R standar
51 , L1/L2 = 72/28 pada R standar
56 , L1/L2 = 48/52 pada R standar 134 , L1/L2 = 69/31 pada R
standar 120 , L1/L2 = 65/35 pada R
standar 253 , L1/L2 = 68/32 pada R standar 47 , L1/L2 = 84/16
pada R standar 67 .
Setelah panjang kawat geser dan besar hambatan didapat,
selanjutnya mencari Rx sebenarnya
dengan gelang warna. Tapi karena pada alat percobaan yang
digunakan besar hambatan yang
sebenarnya telah diketahui maka yang dipergunakan adalah besar
hambatannya saja tanpa perlu
mencari kembali dengan gelang warna.
Hambatan yang sebenarnya pada alat percobaan yaitu 3.3, 4.7,
5.1, 8.2, 10, 1, 2.
Hambatan standar dibandingkan dengan hambatan yang sebenarnya
untuk mengetahui
kesalahan percobaan. Dan ternyata kesalahan percobaan sangat
tinggi, lebih dari 1000 %. Hal ini dapat
-
terjadi dan disebabkan oleh kesalahan penglihatan pengamat dalam
menentukan panjang kawat geser
(L1&L2), ketidakakuratan galvanometer dalam menunjuk nilai
0, dan ketidaktelitian dalam mencatat
hasil pengamatan.
Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang diperoleh dala praktikum ini adalah:
Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan dari suatu
komponen elektronik
(misalnya resistor) dengan arus yang melewatinya.
Hambatan listrik dapat dirumuskan sebagai berikut
Rx = R
= R
Dalam melakukan percobaan praktikum terdapat beberapa kesalahan
yang biasanya terjadi,
yakni ketidaktelitian pengamat dalam melakukan dan mengamati
percobaan, dan
ketidakakuratan alat karena sudah terlalu sering dipakai atau
sudah lama.
Resistor adalah suatu komponen dengan bahan konduktor yang
dibuat sedemikian sehingga
mempunyai hambatan tertentu
Galvanometer adalah alat ukur yang memiliki kepekaan tinggi oleh
karena itu galvanometer
dipakai pengukuran dengan tegangan kecil.
Metode jembatan Wheatstone dapat diaplikasikan dalam analisis
praktis masalah kelistrikan,
yang dalam praktikum ini digunakan untuk mencari hambatan dengan
menggeser kawat geser
homogen.
-
Daftar Pustaka
Modul praktikum Fisika Dasar
http://attarisk.files.wordpress.com/2008/02/jembatan-wheatstone-l3.doc
http://lfd.fmipa.itb.ac.id/artikel/modul_interaktif/modul_2_f/teori.html
http://blog.ub.ac.id/fyrman/2011/12/23/laporan-praktikum-fisika-jembatan-wheatstone/
http://www.mediabali.net/listrik_dinamis/jembatan_wheatstone.html
http://laporanperikananbrawijaya.blogspot.com/2011/04/laporan-praktikum-fisika-dasar.html