LAPORAN PRAKTIKUM RANGKAIAN LISTRIK PENGUKURAN MENGUNAKAN MULTIMETER
SINTA WULANNINGRUM 15302241031 PENDIDIKAN FISIKA C
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2015
A. Tugas Praktekan 1. Untuk mengetahui besar hambatan dengan cara melihat warna pada resistor 2. Untuk megetahui besar hambatan saat disusun secara seri dan parallel menggunakan multimeter 3. Untuk mengetahui arus DC yang searah mengunakan dua hambatan dengan multimeter 4. Untuk mengetahui tegangan dan kuat arus di titik A dan B dengan multimeter 5. Untuk membandingkan hasil pengukuran tegangan DC dengan power supply dan multimeter B. Dasar Teori 1. Alat ukur multimeter Multimeter adalah sebuah alat elektronik yang mampu mengukur beberapa besaran listrik, seperti tegangan, arus listrik, dan resistensi. Bagian-bagian multimeter antara lain skala, pointer (jarum penunjuk), selektor batas ukur, pengaturan posisi jarum 0 ohm, terminal, dan probe Sebuah voltmeter selalu terhubung secara parallel terhadap komponen yang akan di ukur nilai tegangannya. Arus listrik yang mengalir pada volt meter akan ikut berpengaruh terhadap keseluruhan arus dalam rangkaian, dan pada akhirnya ikut mempengaruhi nilai tegangan yang terukur. Sebuah voltmeter ideal (sempurna) memiliki nilai resistensi yang sangat beasar (tak hingga), sehingga tidak ada arus listrik yang mengalir pada voltmeter dimana tidak mempengaruhi hasil pengukuran. Pembacaan skala dan hasil pengukuran hambatan listrik Hasil ukur : skala yang ditunjuk x batas ukur Pembacaan skala dan hasil pengukuran tegangan dan kuat arus Hasil ukur :
skala yang ditunjuk jarum skala maksimum alat
x batas ukur
Multimeter memiliki range yang berbeda-beda dikarenakan dalam melakukan perhitungan menggunakan multimeter yang diukur tidak hanya satu pengukuran tetapi dapat mengukur kuat arus, tegangan, dan hambatan.
2. Hambatan
Hambatan seri
Dua hambatan atau lebih yang disusun secara berurutan disebut hambatan seri. Hambatan yang disusun seri akan membentuk rangkaian listrik tak bercabang. Kuat arus yang mengalir di setiap titik besarnya sama. Tujuan rangkaian hambatan seri untuk memperbesar nilai hambatan listrik dan membagi beda potensial dari sumber tegangan. Rangkaian hambatan seri dapat diganti dengan sebuah hambatan yang disebut hambatan pengganti seri (Rs). V = V1 + V2 + V3 Rs = R1 + R2 + R3 Berdasarkan Hukum I Kirchoff pada rangkaian seri (tak bercabang) berlaku: I = I1 = I2 = I3
Hambatan Paralel
Dua hambatan atau lebih yang disusun secara berdampingan disebut hambatan paralel. Hambatan yang disusun paralel akan membentuk rangkaian listrik bercabang dan memiliki lebih dari satu jalur arus listrik. Susunan hambatan paralel dapat diganti dengan sebuah hambatan yang disebut hambatan pengganti paralel (Rp). Besar beda potensial (tegangan) seluruhnya sama, sehingga V = V1 = V2 = V3 Besar kuat arus I dihitung dengan rumus: I = V/Rp Hambatan pengganti paralel: 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 3. Kuat arus listrik Arus listrik adalah ukuran besarnya aliran electron dalam suatu rangkaian. Arus listrik diukur dalam satuan Ampere (A). suatu cara yang untuk mengukur arus listrik adalah dengan memutuskan salah satu jalur dalam rangkaian lalu memyisipkan amperemeter secara seri dengan jalur yang di putus tadi, sehingga amperemeter menjadi salah satu bagian dalam rangkaian. Amperemeter juga memiliki kecenderungan untuk mempengeruhi besaran arus yang mengalir dalam rangkaian. Berbeda dengan sebuah voltmeter, amperemeter ideal memiliki nilai resistensi internel yang sangat kecil (mendekati 0), sehingga seolah-olah arus hanya berjalan pada seutas kabel penghubung.
4. Dioda Dioda adalah komponen elektronik yang mempunyai dua buah elektroda yaitu anoda dan katoda. Anoda untuk polaritas positif dan katoda untuk polaritas negatif.
Fungsi dioda ini memang unik, yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Fungsi dioda paling umum adalah untuk memperbolehkan arus listrik mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). MPN = ketika hitam diam dan merah bergerak PNP = ketika merah diam hitam bergerak C. Instrumen praktikum Langkah mengukur besar hambatan ( menggunakan perhitungan dengan melihat warna pada resistor) 1. Mempersiapkan lima buah resistor 2. Melihat warna dari masing-masing resistor dan mengitung besar hambatan sesuai dengan warna pada resistor tersebut. Langkah mengukur besar hambatan ( menggunakan perhitungan dengan mengamati skala pada multimeter) 1. Mempersiapkan lima buah resistor dan sebuah alat ukur multimeter 2. Memutar tombol selector pada fungsi on yang terdapat pada multimeter 3. Mengkalibirasi pengukuran hambatan dengan menghubungkan probe merah dan hitam dengan menyentuhkan kedua probe secara bersamaan antara probe satu dengan lainnya dan memutar knop secara perlahan agar jarum mendekati psosisi nol 4. Memutar tombol selector dan menempatkan pada fungsi ohm meter 5. Menyentuhkan probe merah dan hitam pada masing-masing resistor 6. Mengamati hasil pengukuran dan mencatat hasil pengukuran hambatan pada masing-masing resistor tersebut Langkah mengukur tegangan( menggunakan perhitungan dengan mengamati skala pada multimeter) 1. Mempersiapkan rangkaian hambatan yang disusun secara parallel dan alat ukur multimeter 2. Mengkalibirasi pengukuran tegangan dengan menghubungkan probe merah dan hitam dengan menyentuhkan kedua probe secara bersamaan antara probe satu dengan lainnya dan memutar knop secara perlahan agar jarum mendekati psosisi nol 3. Memutar tombol selector dan menempatkan pada fungsi volt meter 4. Menyentuhkan probe merah dan hitam pada rangkaian yang telah disusun 5. Mengamati hasil pengukuran dan mencatat hasil pengukuran tegangan pada rangkaian tersebut Langkah mengukur kuat arus listrik ( menggunakan perhitungan dengan mengamati skala pada multimeter) 1. Mempersiapkan rangkaian hambatan yang disusun secara seri dan alat ukur multimeter 2. Mengkalibirasi pengukuran tegangan dengan menghubungkan probe merah dan hitam dengan menyentuhkan kedua probe secara bersamaan antara probe satu
dengan lainnya dan memutar knop secara perlahan agar jarum mendekati psosisi nol 3. Memutar tombol selector dan menempatkan pada fungsi volt meter 4. Menyentuhkan probe merah dan hitam pada rangkaian parallel yang telah disusun 5. Mengamati hasil pengukuran dan mencatat hasil pengukuran tegangan pada rangkaian tersebut D. Hasil pengukuran 1. Besar hambatan melihat warna pada resistor R1 = (470) ±5 ohm
R4
= (33000) ±5 ohm = (2200) ±5 ohm = (200) ±5 ohm
R5
= (1000) ohm
R2 R3
2. Hasil pengukuran hambatan menggunakan multimeter Pada saat disusun seri : R1+R3 = 2200 ohm R1+R3+R4 = 2400 ohm Pada saat disusun parallel : R1+R3 = 42 ohm R1+R3+R4 = 34 ohm 3. Hasil pengukuran kuat arus DC menggunakan multimeter : 1. DCA = 0,2 mA 2. DCA = 0,3 mA 4. Besar tegangan dan kuat arus pada rangkaian di titik A dan B Titik A B
Tegangan 1,9 2
Kuat arus 0,028 0,028
5. Hasil pengukuran tegangan DC menggunakan power supply dan multimeter Power supply 3 volt 5 volt
Multimeter analog 2.7 volt 5.8 volt
7 volt
7.4 Volt
6. Hasil pengukuran diode : Besar skala diode (lv) : 0.7 (li) : 12 7. Potensio maksimal : 100.000 E. Analisis dan diskusi 1. Besar hambatan pada saat pengukuran : = (47 x 101) ±5 = (33 x 103) ±5
ohm
ohm
R4 (merah,hitam,coklat,emas)
= (22 x 102) ±5 = (20 x 101) ±5
R5 (coklat,hitam,hitam,coklat)
= (100 x101) ohm
R1 (kuning,ungu,hitam,emas) R2 (oren,oren,oren,emas) R3 (merah,merah,merah,emas)
ohm
ohm
Berdasarkan pengukuran besar hambatan pada resistor yang telah dilakukan, bahwa besarnya nilai hambatan dapat dilihat dari warna yang tertera pada masing-masing hambatan. Besar hambatan pada warna tersebut nilainya lebih akurat dibandingkan mengukur hambatan pada resistor menggunakan multimeter analog.Hal ini, dikarenakan dalam membaca skala pada multimeter kurang teliti sehingga data kurang akurat. 2. Hasil pengukuran hambatan menggunakan multimeter : Pada saat disusun seri : R1+R3 = (22 x 102) ohm = 2200 ohm R1+R3+R4 = (24 x 102) ohm = 2400 ohm Pada saat disusun parallel : R1+R3 = 42 ohm R1+R3+R4 = 34 ohm Berdasarkan pengukuran hambatan menggunakan multimeter pada saat resistor disusun secara seri memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan dengan yang disusun secara parallel. Hal ini dikarenakan hambatan yang disusun seri tidak bercabang sehingga memiliki nilai yang lebih besar. Pada rangkaian seri memiliki kuat arus yang sama sedangkan yang parallel kuat arus nya adalah hasil pembagi tegangan dengan hambatan penganti total pada rangkaian parallel
3. Hasil pengukuran kuat arus DC menggunakan multimeter : 1. R = 20000 ohm DCA = (20/250 x 2.5 mA) = 0.2 mA 2. R = 680 ±5 DCA = (30/250 x 2.5 mA ) = 0.3mA Berdasarkan kuat arus DC searah ketika hambatan besar menghasilkan kuat arus yang kecil. Ini dibuktikan dengan besar hambatan 20000 ohm menghasilkan arus listrik 0,2 mA sedangkan yang hambatan 680 ohm menghasilkan 0,3 mA. Hal ini dikarenakan kuat arus dan hambatan berbanding terbalik. Semakin besar kuat arus semakin kecil hambatan, begitu pula sebaliknya 4. Besar tegangan dan kuat arus di titik Adan B Titik A 1. VA = 190/250 x 2.5 volt = 1.9 volt 2. IA = 70/250 x 0.1 A = 0.028 A Titik B 1. VB = 200/250 x 2.5 volt = 2 volt 2.IB = 70/250 x 0.1 A = 0.028 A Berdasarkan pengukuran yang telah dilakukan, tegangan pada titik A dan titik B memiliki nilai yang hampir sama. Pada saat pengukuran kedua titik tersebut berdekatan. Pada titik A dengan hambatan yang memiliki nilai sebesar 150 ± 5% dan 20000 ohm menghasilkan tegangan yang lebih kecil dari titik B. Hal ini dikarenakan pada saat titik A dan B disusun secara seri menghasilkan tegangan yang berbeda. Sedangkan kuat arus pada titik A dan B sama karena saat disusun seri menghasilkan kuat arus yang sama di berbagai titik. 5. Hasil pengukuran tegangan DC menggunakan power supply dan multimeter 1. Power supply = 3volt Multimeter = 2,7 volt 2. Power supply = 5 volt Multimeter =145/250 x 10 volt = 5.8 volt 3. Power supply = 7 volt Multimeter = 185/250 x 10 volt = 7.4 volt
Berdasarkan pengukuran yang telah dilakukan, pengukuran tegangan DC menggunakan power supply memiliki nilai yang berbeda dengan yang multimeter. Seharusnya nilai tegangan menggunakan power supply dan multimeter memiliki nilai yang sama tetapi dikarenakan dalam pembacaan skala multimeter kurang teliti mengakibatkan nilai tegangannya berbeda. 6. Hasil pengukuran pada Iv dan Ii pada diode Besar skala diode (lv) : 0.7 (li) : 12 F. Kesimpulan hasil percobaan 1. Bahwa resistor dapat diketahui besar hambatan dengan melihat warna yang tertera pada masing-masing resistor tersebut 2. Bahwa rangkaian yang disusun secara seri memiliki nilai hambatan yang cukup besar dibandingkan dengan yang disusun secara parallel. Hal ini dikarenakan hambatan yang disusun secara seri tidak bercabang sehingga nilai hambatannya besar dan besar hambatan disusun secara parallel terbagi mengakibatkan hambatan menjadi semakin kecil makin. Semakin banyak resistor yang dirangkai secara seri menghasilkan hambatan yang semakin besar sedangkan ketika disusun parallel semakin banyak resistor yang dirangkai menghasilkan hambatan yang semakin kecil. 3. Bahwa kuat arus DC searah ketika hambatan besar menghasilkan kuat arus yang kecil. Hal ini dikarenakan kuat arus dan hambatan berbanding terbalik. Semakin besar kuat arus semakin kecil hambatan, begitu pula sebaliknya. 4. Bahwa pengukuran tegangan DC menggunakan power supply memiliki keakuratan yang tepat dibandingkan dengan multimeter dikarenakan dalam mengukur menggunakan multimeter terkadang kurang teliti. 5. Bahwa pembagi tegangan DC yang disusun seri memiliki besar tegangan yang berbeda sedangkan pada kuat arusnya sama.Hal ini dikarenakan pada saat pembagi tegangan disusun secara seri tegangan pada setiap titik berbeda dan kuat arus sama karena ketika seri tidak bercabang sehinga tegangan dan kuat arus berbanding terbalik
G. Kesan dan saran Kesan : 1. Praktikum analisis rangkaian listrik yang pertama cukup menyenangkan, tetapi dalam penyampaian materi terlalu cepat sehingga mahasiswa kurang paham dalam pembuatan laporan
Saran : 1. Sebaiknya dalam penyampaian materi jangan terlalu cepat sehingga mahasiswa dapat membuat laporan dengan baik 2. Sebaiknya diperlukan asisten dosen lebih dari satu sehingga dapat membantu mahasiswa ketika hendak bertanya ketika kurang paham
