Praktikum Elektronika Dasar dan Pengukuran Kelompok : Anggota 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. KEGIATAN 2 Tujuan kegiatan i. Arus, Tegangan dan Daya Dalam Rangkaian SERI Memahami prinsip Arus, Tegangan dan Daya dalam Rangkaian SERI. Memahami konsep dasar Hukum Ohm dan Hukum Kirchoff. Rangkaian listrik seri adalah suatu rangkaian listrik, di mana input suatu komponen berasal dari output komponen lainnya. Hal inilah yang menyebabkan rangkaian listrik seri dapat menghemat biaya (digunakan sedikit kabel penghubung). Selain memeliki kelebihan, rangkaian listrik seri juga memiliki suatu kelemahan, yaitu jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tidak akan berfungsi sebagaimana mestinya. Misal tiga buah bola lampu dirangkai seri, maka input dari lampu satu akan datang dari output lampu yang lain. Jika salah satu lampu dicabut atau rusak, maka lampu yan lain akan ikut padam. Perhatikanlah rangkaian seri tiga lampu berikut. 1 P a g e
Persamaan persamaan dalam rangkaian hambatan seri Persamaan hambatan pengganti rangkaian seri dapat dicari dari persamaan awal, di mana kuat arus listrik pada tiap tiap hambaran adalah sama, sedangkan beda potensial di tiap tiap hambatan bernilai berbeda. Hukum Ohm Aliran arus listrik dalam suatu rangkaian tidak berakhir pada alat listrik. tetapi melingkar kernbali ke sumber arus. Pada dasarnya alat listrik bersifat menghambat alus listrik. Hubungan antara arus listrik, tegangan, dan hambatan dapat diibaratkan seperti air yang mengalir pada suatu saluran. Orang yang pertama kali meneliti hubungan antara arus listrik, tegangan. dan hambatan adalah Georg Simon Ohm (1787-1854) seorang ahli fisika Jerman. Hubungan tersebut lebih dikenal dengan sebutan hukum Ohm. Setiap arus yang mengalir melalui suatu penghantar selalu mengalami hambatan. Jika hambatan listrik dilambangkan dengan R. beda potensial V, dan kuat arus I, hubungan antara R, V, dan I secara matematis dapat ditulis: 2 P a g e
Hukum Kirchoff Arus listrik yang melalui suatu penghantar dapat kita pandang sebagai aliran air sungai. Jika sungai tidak bercabang, jumlah air di setiap tempat pada sungai tersebut sama. Demikian halnya dengan arus listrik. Jumlah kuat arus yang masuk ke suatu titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut. Pernyataan itu sering dikenal sebagai hukum I Kirchoff karena dikemukakan pertama kali oleh Kirchoff. Maka diperoleh persamaan : I1 + I2 = I3 + I4 + I5 I masuk = I keluar Contoh Kasus suatu rangkaian Seri memiliki sumber tegangan DC = 12 Volt, R1 = 8 KΩ, dan R2 = 4 KΩ, berapa arus yang mengalir, tegangan, dan daya di setiap resistor (R1 dan R2). Solusinya sebagai berikut: Diketahui V = 12 Volt R1 = 8 KΩ atau 8.000 Ω (harus dalam satuan Ohm) R2 = 4 KΩ atau 4.000 Ω (harus dalam satuan Ohm) R Total = R1 + R2 (karena rangkaian seri) R Total = 8.000 + 4.000 R Total = 12.000 Ω atau 12 KΩ Menghitung Arus V = I x R (Hukum Ohm) I = V / R I = 12 / 12.000 I = 0.001 Ampere atau 1 ma (mili Ampere) Menghitung Tegangan Untuk menghitung daya, harus diketahui tegangan di masing-masing resistor (VR1 dan VR2). Karena ini merupakan rangkaian seri, maka arus yang mengalir pada R1 dan R2 besarnya sama (I1=I2). V = I x R VR1 = I1 x R1 3 P a g e
VR1 = 0.001 x 8.000 VR1 = 8 Volt VR2 = I2 x R2 VR2 = 0.001 x 4.000 VR2 = 4 Volt V = VR1 + VR2 12 V = 8 V + 4 V Menghitung Daya P = I x V P1 = I1 x VR1 P1 = 0.001 x 8 P1 = 0.008 Watt atau 8 mw (mili Watt) P2 = I2 x VR2 P2 = 0.001 x 4 P2 = 0.004 Watt atau 4 mw (mili Watt) Kesimpulan 1. Arus yang mengalir (I) adalah 1 ma 2. Tegangan di R1 (VR1) adalah 8 V 3. Tagangan di R2 (VR2) adalah 4 V 4. Daya di R1 (P1) adalah 8 mw 5. Daya di R2 (P2) adalah 4 mw Praktikum 2 Mengukur Arus, Tegangan dan Daya dalam Rangkaian SERI a. Tujuan Dapat membuat rangkaian seri menggunakan resistor Dapat mengukur arus, tegangan dan daya dalam rangkaian seri. b. Alat dan Bahan 1. Multimeter analog 1 unit 2. Resistor 3 unit (dengan nilai bervariasi) 3. Solder 1 unit 4. Papan PCB Bolong / Project board 1 unit 5. Baterai 9 Volt 1 unit 4 P a g e
c. Gambar Rangkaian Rangkaian seri d. Langkah Kerja 1. Panaskan solder dan Rangkailah rangkaian seperti gambar diatas 2. Pastikan letak range switch alat ukur pada posisi Ohm meter 3. Carilah besar kapasitas resistor dengan membaca kode warna pada badan resistor dan catat hasilnya pada table pengukuran. 4. Carilah besar arus, tegangan dan daya menggunakan rumus dan catatlah hasilnya pada tabel. 5. Kalbrasi dahulu ohm meter sebelum mengukur besaran resistor 6. Ukur masing-masing besar resistor (R1, R2, R3 dan Rtotal) dengan menggunakan Ohm meter dan catatlah hasilnya pada tabel. 7. Ukur besar nilai arus, tegangan dan daya pada masing-masing resistor. 8. Kalbrasi dahulu multimeter sesuai dengan besaran yang akan diukur (Volt untuk tegangan, Ampere untuk kuat arus dan Watt untuk daya). e. Tabel Pengukuran RANGKAIAN SERI Kode warna Berdasarkan Pembacaan Alat Ukur R1 R2 R3 Rtotal R1 R2 R3 Rtotal Perhitungan Tegangan (VDC) Menggunakan rumus V1 V2 V3 Vtotal ( V ) ( V ) ( V ) ( V ) V1 ( V ) Berdasarkan Pembacaan Alat Ukur V2 V3 Vtotal ( V ) ( V ) ( V ) Perhitungan Arus Menggunakan rumus I1 I2 I3 Itotal ( A ) ( A ) ( A ) ( A ) I1 ( A ) Berdasarkan Pembacaan Alat Ukur I2 I3 Itotal ( A ) ( A ) ( A ) 5 P a g e
Perhitungan Daya Menggunakan rumus P1 P2 P3 Ptotal f. Pertanyaan / Tugas 1. Buatlah kesimpulan dari hasil praktek yang telah dilakukan berdasarkan hasil pengukuran yang didapatkan pada table pengukuran 2. Buatlah langkah perhitungan untuk masing-masing nilai berikut. V1, V2, V3 dan Vtotal I1, I2, I3 dan Itotal P1, P2, P3 dan Ptotal 6 P a g e
7 P a g e