Laprak Modul 1
1. Penentuan Karakteristik Alat Ukur
2. Variasi Pengukuran Potensiometer dan Tahanan Geser Seri
3. Variasi Pengukuran Potensiometer dan Tahanan Geser Paralel
4. Pengukuran Potensiometer Menggunakan Jembatan Wheatstone
1. Mengamati dan Memahami Simbol serta Data dari Alat Ukur
a. Ambil alat ukur seperti dibawah ini:
• Voltmeter (model 2011)
• Amperemeter (model 2013)
b. Amati simbol dan data yang tertera pada alat ukur tersebut.
c. Gambarkan dan artikan simbol serta data tersebut dan tuliskan karakteristik alat ukur berdasarkan hasil pengamatan pada Tabel 1.
2. Pengukuran Arus dan Tegangan Menggunakan Potensiometer dan Tahanan Geser Pada Rangkaian Seri
a. Susun rangkaian seperti gambar 1.4
b. Hubungkan nilai R sebesar 220Ω, 550Ω, dan 1kΩ menggunakan potensiometer dan tahanan geser sesuaikan dengan nilai yang tertera pada jurnal praktikum.
c. Gunakan DC power supply sebesar 12V.
d. Hidupkan power supply, ukur nilai resistansi, arus, serta nilai tegangannya.
e. Ulangi percobaan dengan mengganti nilai R menggunakan potensiometer dan tahanan geser.
3.Pengukuran Arus dan Tegangan Menggunakan Potensiometer dan Tahanan Geser Pada Rangkaian Paralel
a. Susun rangkaian seperti gambar 1.5
b. Hubungkan nilai R sebesar 220Ω, 550Ω, dan 1kΩ menggunakan potensiometer dan tahanan geser sesuaikan dengan nilai yang tertera pada jurnal praktikum.
c. Gunakan DC power supply sebesar 12V.
d. Hidupkan power supply, ukur nilai resistansi, arus, serta nilai tegangannya.
e. Ulangi percobaan dengan mengganti nilai R menggunakan potensiometer dan tahanan geser.
4. Pengukuran Potensiometer Menggunakan Jembatan Wheatstone
a. Susun rangkaian seperti gambar 1.6
b. Hubungkan power supply 5V ke terminal input pada jembatan wheatstone.
c. Hubungkan Ampermeter pada rangkaian sebesar 0-100mA.
d. Hubungkan Voltmeter pada rangkaian dengan multimeter.
e. Hubungkan R1 sebesar 100Ω dan R3 sebesar 220 Ω pada jembatan wheatstone.
f. Kemudian hubungkan masing-masing R2 ke Rv2 dan R4 ke Rv1 pada
potensiometer.
g. Hidupkan power supply, atur nilai resistansi pada R4 hingga nilai tegangan
menunjukkan angka 0 pada multimeter.
h. Catat nilai arus yang tertera pada Amperemeter, kemudian matikan power supply.
i. Ukur nilai resistansi R4 dan R2 pada potensiometer menggunakan multimeter kemudian catat nilainya pada tabel 4.
Video percobaan 2 (rangkaian seri) dapat diakses disini
Video percobaan 3 (rangkaian parallel) dapat diakses Disini (video oleh kelompok 21)
1. Analisa karakteristik setiap alat ukur yang digunakan!
Voltmeter model 2011:
Prinsip kerja - Menggunakan prinsip elektromagnetik / moving coil. Ketika tegangan diterapkan, arus kecil mengalir pada kumparan dan menghasilkan medan magnet yang menyebabkan jarum bergerak.
Tingkat ketelitian - 0.5, artinya kesalahan maksimum alat adalah ± 0.5% dari skala penuh.
Posisi alat ukur - Simbol ini menunjukkan bahwa alat ukur harus ditempatkan pada posisi horizontal/tegak di bidang datar agar jarum menunjukkan nilai yang benar, karena gravitasi mempengaruhi jarum petunjuk.
Kelas isolasi - Ketegangan perlindungan kelas isolasi class III. Voltmeter dirancang untuk digunakan pada tegangan tinggi rendah (maksimal) ~50V atau 120V DC dalam lingkungan normal.
Jenis input - DC (Direct current).
Range skala: Dapat mengukur tegangan mulai 0-10 V maksimum (atau dapat juga mengukur 0-3V).
Faktor pengali: Mengalikan nilai yang tertera pada skala. (0.3, 1, 3, atau 10)
Sensitivitas - 1 mA dapat menyebabkan jarum bergerak.
Amperemeter Model 2013;
Prinsip kerja - listrik melalui kumparan danmenghasilkan medan magnet yang menarik /menolak potongan besi lurus pada kumparan dan menyebabkan jarum bergerak.
Tingkat ketelitian - 0.5, kesalahan maksimum alat ± 0.05% dari skala penuh.
Posisi alat ukur - Posisi tegak (horizontal di bidang datar).
Kelas isolasi - Kelas isolasi class III, dirancang untuk beroperasi pada sistem dengan tegangan tinggi (hingga 1000V AC), tergantung spesifikasi pilihan.
Jenis input - AC (Alternating current).
Rentang skala - Berbagai macam mulai dari 0-1 A, 0-2 A, dan 0-5 A.
Faktor pengali - Pengali 0.5, 1, 2, dan 5.
Sensitivitas - 15-65 Hz mampu menggerakkan jarum.
2. Analisa perbandingan variasi hambatan terhadap nilai arus dan tegangan menggunakan tahanan geser dan potensiometer pada rangkaian Seri!
Pada percobaan rangkaian seri digunakan resistor 220 Ω, 550 Ω, dan 1 kΩ untuk bagian pertama, dan kemudian digunakan 1 kΩ, 1.5 kΩ, dan 2 kΩ untuk bagian kedua.
Dalam rangkaian dan dari hasil pengukuran, dapat dilihat bahwa arus yang mengalir pada rangkaian seri tetap, yaitu sekitar 8.8 × 10⁻³ A, sementara tegangan terbagi sesuai dengan nilai hambatan pada masing-masing resistor, tetapi total tegangan V masih tetap sekitar ~12 V pada rangkaian.
Dari data yang didapatkan dapat dilihat bahwa resistor dengan nilai hambatan lebih tinggi menghasilkan nilai tegangan yang lebih tinggi juga. Hal ini sesuai dengan hubungan antara arus, tegangan, dan hambatan pada Hukum Ohm.
Ketika dilihat dari data yang didapatkan, juga terobservasi bahwa arus pada rangkaian lebih rendah di bagian kedua dibandingkan bagian pertama. Hal ini disebabkan oleh kenaikan total hambatan pada rangkaian dari sekitar ~1770 Ω menjadi ~4500 Ω.
Pada data yang diambil juga diamati adanya perbedaan nilai hambatan antara yang diukur dengan multimeter dan nilai R yang dihitung menggunakan persamaan V = IR atau R = V/I. Hal ini dapat terjadi karena adanya hambatan dalam pada alat ukur, multimeter, kabel jumper, dan titik sambungan pada rangkaian.
Hambatan tambahan ini dapat mempengaruhi nilai arus pada rangkaian ataupun tegangan pada resistor yang seharusnya, sehingga menghasilkan nilai hambatan R terhitung yang berbeda dengan nilai yang diukur langsung.
3. Analisa perbandingan variasi hambatan terhadap nilai arus dan tegangan menggunakan tahanan geser dan potensiometer pada rangkaian Parallel!
Pada percobaan rangkaian paralel digunakan resistor 220 Ω, 550 Ω, dan 1 kΩ untuk bagian pertama, dan kemudian 1 kΩ, 1.5 kΩ, dan 2 kΩ untuk bagian kedua.
Pada rangkaian paralel, berdasarkan hasil pengukuran dapat dilihat bahwa tegangan pada rangkaian relatif tetap, yaitu sekitar 12 V, sedangkan arus yang mengalir berubah sesuai dengan nilai hambatan yang digunakan.
Dari data yang diperoleh terlihat bahwa semakin besar nilai hambatan yang digunakan maka arus yang mengalir pada rangkaian menjadi semakin kecil. Hal ini sesuai dengan hubungan antara arus, tegangan, dan hambatan pada Hukum Ohm, dimana arus berbanding terbalik dengan hambatan ketika tegangan dijaga konstan.
Selain itu, dari data yang diperoleh juga dapat dilihat adanya perbedaan antara nilai hambatan yang diukur menggunakan multimeter dengan nilai hambatan yang dihitung menggunakan persamaan R = V/I. Perbedaan ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor seperti toleransi resistor, hambatan internal alat ukur, hambatan pada kabel jumper, serta sambungan pada rangkaian.
Faktor-faktor tersebut dapat menyebabkan nilai arus atau tegangan yang terukur sedikit berbeda dari kondisi ideal, sehingga menghasilkan nilai hambatan terhitung yang tidak sama dengan nilai hambatan yang diukur secara langsung menggunakan multimeter.
4. Analisa nilai persen R pengukuran potensiometer menggunakan jembatan wheastone!
Hasil perhitungan yang terdapat pada tabel menggunakan metode jembatan Wheatstone menghasilkan nilai yang sama dengan pengukuran menggunakan multimeter, sehingga didapatkan persen error sebesar 0%.
Hal ini menunjukkan bahwa metode jembatan Wheatstone memiliki tingkat akurasi yang sangat tinggi dalam menentukan nilai hambatan yang tidak diketahui
Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa penggunaan potensiometer dan tahanan geser dapat menyebabkan perubahan nilai hambatan dalam rangkaian sehingga mempengaruhi besar arus dan tegangan yang mengalir.
Pada percobaan 2 dan 3, hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa perubahan nilai hambatan mempengaruhi arus dan tegangan sesuai dengan Hukum Ohm.
Namun, terdapat beberapa keterbatasan dalam sesi praktikum, seperti potensiometer dan tahanan geser yang kurang berfungsi dengan baik, sehingga digunakan resistor tetap untuk melakukan pengukuran. Nilai R terhitung pada kedua percobaan ini juga memiliki perbedaan dengan nilai yang diukur menggunakan multimeter, yang kemungkinan disebabkan oleh adanya hambatan dalam pada alat-alat yang digunakan.
Pada percobaan 4, nilai hambatan yang tidak diketahui dapat ditentukan dengan cukup akurat menggunakan metode jembatan Wheatstone, karena metode ini bekerja berdasarkan prinsip keseimbangan rangkaian.
Saran
Untuk Praktikum selanjutnya, disarankan agar pengecekan alat dilakukan terlebih dahulu sebelum praktikum dimulai, dan juga akan lebih baik jika dapat mengambil data secara berulang untuk mengurangi error dan meningkatkan ketelitian.
File Laporan tulis tangan (Jurnal-saran) dapat diakses Disini
Comments
Post a Comment