Laporan Akhir

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Download File  

1. Jurnal [Kembali]

1. Hukum Ohm

 

R terbaca	V	I	R perhitungan
560Ω	5,01V	0,012A	417.5Ω
1000Ω	5,01V	0,005A	1002Ω
1200Ω	5,01V	0,004A	1252.5Ω

 

 

2. Hukum Kirchoff

a) Kirchoff 1

 

R terbaca	V	I 1,2,3 (perhitungan)	I total	I perhitungan
560Ω	5,02 V	0,008A	0,024A	0.00896A
680Ω	5,02V	0,006A	0,024A	0.00738A
750Ω	5,02V	0,005A	0,024A	0.00669A

 

 

b) Kirchoff 2

 

R terbaca	I	V 1,2,3 (perhitungan)	V total	∑V
560Ω	0.002A	1,273V	5V	5V
680Ω	0.002A	1,854V	5V	5V
750Ω	0.002A	1,873V	5V	5V

 

 3. Analisa Mesh

 

Resistor	Resistansi		Tegangan Terukur(V)	Arus (mA) I=V/R	Arus Mesh (mA)
	Terbaca	Terukur
Ra	1000 Ω	998 Ω	2,8	2.81	IRa=I total	2,81
Rb	1000 Ω	988 Ω	1,8	1.82	IRb = Ia	1,82
Rc	1000 Ω	1100 Ω	0,7	0.64	IRc = Ib	0.64
Rd	1000 Ω	1000 Ω	2	2.0	IRd = Ic = I1-I2	2.0
Re	1000 Ω	996 Ω	0,5	0.5	IRe = Id = I2-I3	0.5
Rf	1000 Ω	992 Ω	0,2	0.2	IRf = Ie = I3	0.2
Rg	1000 Ω	1000 Ω	0,5	0.5	IRg = If = I2	0.5

2. Prinsip Kerja [Kembali]

1. Hukum Ohm

a. Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah

![Gambar 3.4]

Gambar 3.4

b. Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi
c. Ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

Prinsip Kerja:

Rangkaian ini menunjukkan penerapan Hukum Ohm, yaitu hubungan antara tegangan (V), arus (I), dan resistansi (R) dengan persamaan:

$$V=I\times R$$

Pada rangkaian, sumber tegangan DC sebesar 5V (BAT1) mengalirkan arus melalui sebuah resistor RX. Voltmeter dihubungkan paralel dengan resistor untuk mengukur tegangan RX, sedangkan amperemeter dihubungkan seri untuk mengukur arus listrik yang mengalir.

Dengan menggunakan nilai resistansi RX yang diketahui, maka arus listrik yang melewati rangkaian dapat dihitung secara teori menggunakan rumus:

$$I=\frac{V}{R}$$

Selanjutnya, hasil pengukuran tegangan dan arus dibandingkan dengan perhitungan untuk membuktikan kebenaran hukum Ohm secara eksperimen. Jika tidak ada gangguan atau kesalahan alat, nilai arus yang diukur harus mendekati hasil perhitungan teoritis.

2. Hukum Kirchoff

a. Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian di bawah

![Gambar 3.5]

Gambar 3.5

b. Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi
c. Ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

Prinsip Kerja:

Rangkaian ini digunakan untuk membuktikan dua hukum dasar dalam analisis rangkaian listrik, yaitu Hukum Kirchoff Arus (KCL) dan Hukum Kirchoff Tegangan (KVL).

• Kirchoff’s Current Law (KCL):
  Menyatakan bahwa jumlah arus yang masuk ke suatu titik cabang (node) sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik tersebut.

  $$\sum I_{\text{masuk}}=\sum I_{\text{keluar}}$$

• Kirchoff’s Voltage Law (KVL):
  Menyatakan bahwa jumlah aljabar tegangan dalam satu loop tertutup sama dengan nol.

  $$\sum V=0$$

Dalam percobaan ini, digunakan lebih dari satu sumber tegangan (BAT1 dan BAT2) dan beberapa resistor (RA, RB, RC). Amperemeter digunakan untuk mengukur arus pada masing-masing cabang, dan voltmeter digunakan untuk mengukur tegangan pada setiap elemen.

Dengan menganalisis hasil pengukuran:

• KCL dapat dibuktikan dengan membandingkan jumlah arus di node percabangan.

• KVL dibuktikan dengan menjumlahkan seluruh tegangan dalam loop tertutup.

Hasil dari pengukuran dan perhitungan ini akan memperlihatkan apakah hukum Kirchoff terpenuhi dalam rangkaian praktikum.

3. Voltage & Current Divider

a. Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian di bawah

![Gambar 3.6]

Gambar 3.6

b. Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi
c. Ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

---

Prinsip Kerja:

Rangkaian ini digunakan untuk membuktikan prinsip pembagi tegangan (voltage divider) dan pembagi arus (current divider).

1. Voltage Divider:

Pada rangkaian seri, tegangan total dari sumber dibagi ke masing-masing resistor berdasarkan nilai resistansinya:

$$V_x=V_{\text{total}}\times \frac{R_x}{R_{\text{total}}}$$

Dimana:

• $V_x$ adalah tegangan pada resistor Rx

• $R_x$ adalah nilai resistor Rx

• $R_{\text{total}}$ adalah jumlah semua resistor dalam rangkaian

2. Current Divider:

Pada rangkaian paralel, arus total dari sumber dibagi ke cabang-cabang berdasarkan nilai resistansi masing-masing cabang:

$$I_x=I_{\text{total}}\times \frac{R_{\text{total}}}{R_x}$$

Untuk dua resistor paralel:

$$I_1=I_{\text{total}}\times \frac{R_2}{R_1+R_2},I_2=I_{\text{total}}\times \frac{R_1}{R_1+R_2}$$

---

Pada percobaan ini, voltmeter dan amperemeter digunakan untuk mengukur tegangan dan arus pada tiap komponen, lalu dibandingkan dengan hasil perhitungan teoritis berdasarkan rumus pembagi tegangan dan arus.

Eksperimen ini bertujuan untuk memperkuat pemahaman tentang bagaimana tegangan dan arus terbagi dalam konfigurasi seri dan paralel, serta menunjukkan kesesuaian antara teori dan praktik.

4. Teorema Mesh

a. Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian di bawah

Gambar 3.7

b. Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi
c. Ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

---

Prinsip Kerja:

Rangkaian ini digunakan untuk menganalisis arus dalam masing-masing loop tertutup dengan menggunakan metode mesh. Dengan pendekatan ini, arus diasumsikan mengalir searah jarum jam dalam setiap loop.

Setelah tegangan dan resistansi ditentukan, rangkaian dianalisis untuk mencari besar arus di tiap mesh. Pengukuran dilakukan dengan voltmeter dan amperemeter, kemudian dibandingkan dengan hasil perhitungan mesh untuk melihat kesesuaian antara nilai teoritis dan nilai praktis dari arus yang mengalir dalam rangkaian.

5. Nodal

a. Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian di bawah

Gambar 3.8

b. Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi
c. Ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

---

Prinsip Kerja:

Rangkaian ini dianalisis menggunakan metode nodal untuk menentukan tegangan di titik-titik simpul (node) dalam rangkaian.

Metode ini berdasarkan pada hukum Kirchoff arus, yaitu jumlah arus yang masuk dan keluar dari suatu node harus sama. Dengan menentukan potensial di setiap node terhadap titik referensi (ground), besar arus yang mengalir melalui setiap komponen dapat dihitung.

Tegangan diukur menggunakan voltmeter pada setiap node terhadap ground, sedangkan arus diukur dengan amperemeter. Hasil pengukuran dibandingkan dengan perhitungan menggunakan analisis nodal untuk mengevaluasi kesesuaian antara teori dan praktik.

6. Teorema Thevenin

a. Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian di bawah

b. Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi
c. Ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

---

Prinsip Kerja:

Rangkaian ini digunakan untuk membuktikan teorema Thevenin, yaitu bahwa setiap rangkaian linear dapat disederhanakan menjadi satu sumber tegangan dan satu resistor seri yang ekuivalen terhadap dua terminal.

Langkah-langkahnya dimulai dengan mengukur tegangan terbuka (Vth) pada terminal keluaran dengan beban dilepas. Kemudian resistansi Thevenin (Rth) ditentukan dengan mematikan semua sumber tegangan (diganti dengan hubung singkat) dan menghitung resistansi total dari titik terminal.

Setelah Vth dan Rth diperoleh, rangkaian disederhanakan menjadi model Thevenin (Gambar 3.10), dan resistor beban RL dipasang kembali. Tegangan dan arus pada RL diukur, lalu dibandingkan dengan nilai hasil perhitungan untuk memverifikasi kebenaran teorema Thevenin.

3. Video Percobaan [Kembali]

 

-hukum ohm 

-Hukum Kirchoff

-Mesh

4. Analisa[Kembali]

-Hukum Ohm

1. Bandingkan nilai resistansi terbaca dan perhitungan !

Untuk resistor 560 Ω, perhitungan memberikan 417,5 Ω, jauh lebih rendah dari nilai terbaca, menyimpang sekitar -25,45%. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh toleransi resistor atau kesalahan pembacaan arus kecil. Untuk resistor 1000 Ω dan 1200 Ω, nilai hasil perhitungan mendekati nilai terbaca dengan selisih hanya sekitar 0,2% dan 4,38%.

-Hukum Kirchoff 

1. Bandingkan nilai Itotal perhitungan dengan Itotal pengukuran!

Arus total hasil pengukuran (0,024 A) jauh lebih besar dibandingkan hasil perhitungan (berkisar antara 0,00669–0,00896 A).Selisih cukup besar (lebih dari 60%), menunjukkan kemungkinan kesalahan dalam asumsi perhitungan arus masing-masing cabang atau pengaruh instrumen pengukuran.

2. Bandingkan nilai Vtotal perhitungan dengan Vtotal pengukuran!

Tegangan total (5V) sama antara hasil pengukuran dan hasil penjumlahan tegangan tiap cabang. Hal ini membuktikan bahwa hukum KVL terpenuhi: jumlah tegangan loop sama dengan tegangan sumber.

-Mesh

1. Bandingkan nilai resistansi terbaca dengan terukur!

Sebagian besar resistor memiliki nilai terukur yang mendekati nilai nominal (maksimal ±2%), kecuali Rc (10% lebih tinggi).

Selisih ini masih dalam toleransi jika resistor yang digunakan bertipe 10%.

2. Bandingkan arus terukur dan arus hasil perhitungan!

Semua arus terukur identik dengan arus hasil perhitungan dari analisis mesh.

Ini menunjukkan bahwa simulasi analisis mesh sesuai dengan kenyataan di lapangan.

5. Download File[Kembali]

Video Percobaan Hukum Ohm [klik disini]

Video Percobaan Hukum Kirchoff 1 dan 2 [klik disini]

Video Percobaan Mesh [klik disini]

Laporan Akhir [klik disini]