A. Kompetensi Menggunakan rangkaian seri-parallel resistor pada sumber daya tegangan searah.

Transkripsi

1 Revisi : 01 Tgl : 1 Maret 2008 Hal 1 dari 6 A. Kompetensi Menggunakan rangkaian seri-parallel resistor pada sumber daya tegangan searah. B. Sub Kompetensi 1. Menyebutkan penggunaan rangkaian seri dalam praktek 2. Menghitung besarnya resistansi dan watt rating yang diperlukan dari resistor yang akan digunakan untuk membagi tegangan. 3. Menyebutkan penggunaan rangkaian parallel dalam praktek. 4. Menghitung besarnya resistansi dan watt rating yang diperlukan dari resistor yang akan digunakan untuk membagi arus. 5. Membuktikan Hukum Kirchoff I dan Hukum Kirchoff II C. Dasar Teori Rangkaian Tahanan Dihubungkan Seri dan Paralel Terdapat dua macam cara untuk menghubungkan komponen-komponen satu sama lain dalam rangkaian listrik, yaitu secara seri dan paralel. Gambar di bawah menunjukkan rangkaian yang dihubungkan secara seri. A R1 B R2 C R3 D I U1 U2 U3 US Ujung-ujung titik A dan titik D disambungkan pada sumber tegangan Us. Jika arus listrik yang mengalir dalam rangkaian sebesar I ampere, maka besarnya arus yang mengalir pada semua tahanan (R 1, R 2, dan R 3 ) adalah sama. Sedangkan besarnya tahanan total adalah merupakan jumlah tahanan-tahanan R 1, R 2, dan R 3. R t = R 1 + R 2 + R 3 Besarnya tegangan pada masing-masing tahanan bergantung pada harga tahanan tersebut. Jumlah tegangan total dari ketiga tahanan tersebut sama dengan tegangan sumber (U s ), sehingga dapat dituliskan : U s = U 1 + U 2 + U 3 Gambar di bawah menunjukkan rangkaian yang dihubungkan paralel. Tiga buah tahanan R 1, R 2, dan R 3 dihubungkan paralel dan ujung-ujungnya disambungkan pada tegangan sumber U s. Pada rangkaian paralel tegangan pada tiap komponen adalah sama dengan tegangan sumber U s = U 1 = U 2 = U 3

2 Revisi : 01 Tgl : 1 Maret 2008 Hal 2 dari 6 I1 I2 I3 R1 R2 R3 US Besarnya arus yang mengalir melalui tiap-tiap tahanan bergantung pada besar nilai tahanan tersebut. Jumlah total arus yang mengalir melalui tahanan-tahanan sama dengan arus total (I t ) I t = I 1 + I 2 + I 3 Sedangkan besarnya tahanan pengganti (ekivalen) dari gambar di atas adalah : = R t R 1 R 2 R 3 D. Alat/Instrumen/Bahan 1. Power supply DC 1 buah 2. Voltmeter DC 3 buah 3. Multimeter. 1 buah 4. Amperemeter DC.. 3 buah 5. Resistor, 220Ω, 330Ω, 470 Ω, 560Ω, 1 kω / 5 W masing masing 1 buah 6. Kabel dan bok penghubung secukupnya E. Keselamatan Kerja 1. Ikuti langkah-langkah yang ada pada lab sheet ini. 2. Semua rangkaian jangan dihubungkan ke sumber tegangan sebelum diijinkan oleh dosen pembimbing. 3. Gunakan batas ukur alat-alat ukur sesuai petunjuk. 4. Hati-hati bila mengambil dan mengembalikan alat dan bahan praktek. 5. Mintalah petunjuk pada dosen pembimbing bila terdapat hal-hal yang meragukan. F. Langkah Kerja F.1. Rangkaian Pembagi tegangan ( Seri) 1. Tentukan terlebih dahulu perbandingan antara R 1 dan R 2 untuk 6 langkah. 2. Untuk menetukan batas ukur dari Voltmeter hitunglah terlebih dahulu besarnya tegangan pada R 1 (V 1 ) dan R 2 (V 2 ) dengan asumsi tegangan sumber sebesar 12 Volt.

3 Revisi : 01 Tgl : 1 Maret 2008 Hal 3 dari 6 3. Rangkailah percobaan saudara seperti gambar di bawah ini. 4. Sesuaikan batas ukur dari Voltmeter sesuai dengan hasil perhitungan. 5. Periksakan rangkaian saudara kepada dosen pembimbing. 6. Bila telah disetujui, hubungkan power supply dengan sumber tegangan 220 Volt, kemudian hidupkan saklar powernya dan atur tegangan outputnya sebesar 12 Volt, amati penunjukan dari Voltmeter V 1 dan V 2 masukan hasilnya dalam tabel I. 7. Matikan sumber tegangan, lepas resistor dari rangkaian dan ukurlah besarnya resistansi R 1 dan R 2 dengan Ohmmeter masukan hasilnya ke dalam tabel I. 8. Ulangi langkah 2 s/d 6 di atas sebanyak 5 kali dengan nilai resistansi yang berbeda. 9. Bila telah selesai, matikan saklar power supply, lepas rangkaian dan teruskan dengan percobaan berikutnya. F.2. Rangkaian Pembagi Arus ( Pararel ) 1. Tentukan terlebih dahulu perbandingan antara R 1 dan R 2 sebanyak 6 langkah. 2. Untuk menentukan batas ukur dari amperemeter hitunglah terlebih dahulu besarnya arus sumber, arus pada R 1 ( A 1 ) dan R 2 ( A 2 ) dengan asumsi tegangan sumber sebesar 12 Volt. 3. Rangkailah percobaan saudara seperti gambar di bawah ini. 4. Sesuaikan batas ukur dari amperemeter sesuai. 5. Periksakan rangkaian saudara kepada dosen pembimbing. 6. Bila telah disetujui, hubungkan power supply dengan sumber tegangan 220 Volt, kemudian hidupkan saklar powernya dan atur tegangan outputnya

4 Revisi : 01 Tgl : 1 Maret 2008 Hal 4 dari 6 sebesar 12 Volt,amati penunjukan dari amperemeter A 1 dan A 2 masukkan hasilnya dalam tabel II. 7. Matikan sumber tegangan, lepas resistor dari rangkaian dan ukurlah besarnya resistansi R 1 dan R 2 dengan Ohmmeter masukkan hasilnya ke dalam tabel II. 8. Ulangi langkah 2 s/d 6 di atas sebanyak 5 kali dengan nilai resistansi yang berbeda. 9. Bila telah selesai matikan saklar power suply, lepas rangkaian dan teruskan dengan percobaan berikutnya. F.3. Rangkaian Pembagi Tegangan dan Arus ( Seri-Pararel ) 1. Tentukan terlebih dahulu perbandingan antara R 1, R 2 dan R 3 sebanyak 6 langkah. 2. Untuk menentukan batas ukur dari volmeter dan amperemeter hitunglah terlebih dahulu besarnya arus sumber, arus pada R 1 ( V 1 ) dan R 2 ( V 2 ) dan besarnya arus pada R1 ( A ), R 2 (A 1 ) dan R 3 (A 2 ) dengan asumsi tegangan sumber sebesar 12 Volt. 3. Rangkailah percobaan saudara seperti gambar di bawah ini. 4. Sesuaikan batas ukur dari voltmeter dan amperemeter. 5. Periksakan rangkaian saudara kepada dosen pembimbing. 6. Bila telah disetujui, hubungkan power supply dengan sumber tegangan 220 Volt, kemudian hidupkan saklar powernya dan atur tegangan outputnya sebesar 12 Volt, amati penunjukan jarum dari voltmeter V 1, V 2 dan amperemeter A, A 1 dan A 2, masukan hasilnya ke dalam tabel III. 7. Matikan sumber tegangan, lepas resistor dari rangkaian dan ukurlah besarnya resistansi R 1, R 2 dan R 3 dengan Ohmmeter masukkan hasilnya ke dalam tabel III. 8. Ulangi langkah 2 s/d 6 di atas sebanyak 5 kali dengan nilai resistansi yang berbeda.

5 Revisi : 01 Tgl : 1 Maret 2008 Hal 5 dari 6 9. Bila telah selesai matikan saklar power supply, lepas rangkaian dan kembalikan alat dan bahan ke tempat semula dengan rapi dan tertib. G. Bahan Diskusi 1. Sebutkan penggunaan rangkaian seri, pararel dan campuran dalam praktek. 2. Hitung besarnya resistansi dan watt ratingnya dari resistor yang dipergunakan untuk membagi tegangan suatu rangkaian bila tegangan sumber sebesar 15 Volt dan beban 4 Volt dengan kuat arus sebesar 25mA. 3. Hitung besarnya resistansi dan watt ratingnya dari resistor yang dipergunakan untuk membagi arus sumber 8 A dan arus beban 3 A dengan tegangan 24 V. H. Lampiran 1. Lembar rekam data Tabel I No Tertulis Pengukuran Perhitungan Praktek Keterangan R 1 R 2 R 1 R 2 V 1 V 2 V 1 V Tabel II No tertulis Pengukuran perhit praktek perhitungan praktek Ket R 1 R 2 R 1 R 2 V 1 V 2 V 1 V 2 A A 1 A 2 A A 1 A

6 Revisi : 01 Tgl : 1 Maret 2008 Hal 6 dari 6 Tabel III No Tertulis Pengukuran Perhit Praktek Perhitungan Praktek Ket R 1 R 2 R 3 R 1 R 2 R 3 V 1 V 2 V 1 V 2 A A 1 A 2 A A 1 A