LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM

FISIKA DASAR II“RANGKAIAN SERI PARALEL”

Tanggal Pengumpulan : 22 Maret 2016

Tanggal Praktikum : 15 Maret 2016

Waktu Praktikum : 13.30-16.00 WIB

Nama : Annisa Febriana

NIM : 11150163000073

Kelompok/Kloter : 4 (Empat)/2 (Dua)

Nama Anggota :

1. Nia (11150163000073)

Kelas : Pendidikan Fisika 2 B

LABORATORIUM FISIKA DASAR

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2016

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A. TUJUAN PRAKTIKUM1. Mempelajari rangkaian seri dan paralel pada resistor2. Dapat merangkai resistor secara seri dan paralel3. Mengetahui cara mencari nilai resistor yang tidak diketahui4. Membandingkan nilai arus yang melewati resistor secara teori dan praktik

B. DASAR TEORIUntuk menghasilkan arus listrik pada rangkaian dibutuhkan beda potensial. Cara

untuk menghasilkan beda potensial adalah dengan baterai. Georg Simon Ohm (1787-1854) menentukan dengan eksperimen bahwa arus pada ujung kawat logam sebanding dengan beda potensial V yang diberikan ke ujung-ujungnya: I ∞ V. Beda potensial listrik yang lebih besar, atau tegangan, menyebabkan lairan arus listrik menjadi lebih besar(Sutrisno. 2009: 146).

Untuk sebuah rangkaian seri yang terdiri atas dua resistor, arusnya sama besar pada kedua resistor tersebut karena jumlah muatan yang melewati R1pasti juga melewati R2 dalam selang waktu yang sama. Beda potensial yang berlaku pada rangkaian resistor seri akan bercabang diantara resistor-resistor yang ada(Serway, 2010: 402).

ΔV = IRekuivalen = I (R1 + R2) Rekuivalen= R1 + R2

Hambatan Rekuivalenadalah ekuivalen dengan gabungan seri dari R1 + R2, dengan syarat arus rangkaian yang tidak berubah ketika Rekuivalen menggantikan R1 + R2.

Hambatan yang ekuivalen dari tiga resistor atau lebih dalam rangkaian seri adalah :

Rekuivalen = R1 + R2 + R3 + ...Besar aliran arus pada kawat tidak hanya bergantung pada tegangan, tetapi juga

pada hambatan yang diberikan kawat terhadap aliran elektron. Elektron-elektron diperlambat karena adanya interaksi dengan atom-atom kawat. Makin tinggi hambatan ini, makin kecil arus untuk suatu tegangan V. Kita kemudian mendefinisikan hambatan sehingga arus berbanding terbalik dengan hambatan. Ketika kita gabungkan hal ini dan kesebandingan di atas, didapatkan:

I=V / Rdimana R adalah hambatan kawat, V adalah beda potensial yang melintasi alat

tersebut, dan I adalah arus yang mengalir padanya (Sutrisno, 2009: 147).Hubungan ini menunjukan bahwa hambatan ekuivalen dari rangkaian resistor

yang dihubungkan seri adalah penjumlahan dari masing-masing resistor dan selalu lebih besar daripada masing-masing resistornya(Serway, 2010: 403).

Selain itu, rangkaian elektronika secara paralel juga memiliki ciri apabila terjadinya putus arus pada salah satu pada cabang tahanan maka arus yang terputus hanya akan terjadi pada rangkaian cbang tersebut dan rangkaian pada cabang yang lain

akan tetap bekerja dan tak akan terganggu atau terpengaruhi oleh cabang rangkaian yang terputus tersebut. tegangan ditiap-tiap beban listrik memiliki tegangan yang sama dengan tegangan dari sumber (Andi. 2014).

Banyak rangkaianmengandung lebih dari satu hambatan (tahanan). Tahanan-tahanan tersebut dapat dihubungkan dengan cara: 1) seri (dua penahan dihubungkan deret). 2) paralel (sejajar) atau tiga tahanan dihubungkan sejajar. 3) gabungan antara seri dan paralel. Dalam hubungan seri, arus yang melalui tahanan-tahanan mempunyai kuat arus yang sama. Jumlah tegangan antara tahanan jumlah dari tegangan masing-masing. Sedangkan dalam hubungan paralel, tegangan tegangan pada tiap-tiap tahanan sama besarnya dan jumlah arus yang diberikan oleh sumber tenaga sama dengan jumlah arus melalui tahanan masing-masing (Daryanto, 2000: 23-26).

C. ALAT DAN BAHAN

No GAMBAR ALAT DAN BAHAN

1  6 buah resistor, terdiri dari:- 2 buah resistor yang diketahui nilainya- 4 buah resistor yang tidak diketahui

nilainya

 2Catudaya

 3 Project board

 4

Multimeter analog

5 Kabel penghubung

 6 Jumper

D. LANGKAH PERCOBAAN

 No GAMBAR LANGKAH PERCOBAAN

 1Rangkai dua buah resistor berwarna yang telah diketahui nilai hambatannya pada project board dan hubungkan dengan catudaya menggunakan kabel penghubung

 

2 Atur tegangan pada catudaya

 

3

 

Lakukan pengenolan pada multimeter analog

 

4

 

Ukur arus listrik pada masing-masing resistor yang disusun seri

 

5

 

Ukur tegangan pada masing-masing resistor yang disusun seri

 

6

 

Rangkai dua buah resistor  berwarna yang telah diketahui nilai hambatannya secara parlel dan hubungan ke catudaya dengan memberikan jumper pada masing-masing ujung rangkaian

7

 

Ukur tegangan pada masing-masing resistor yang disusun secara paralel

 

8

 

Ukur arus listrik pada masing-masing resistor yang disusun paralel

 

9

 

Ukur hambatan pada keempat resistor yang tidak diketahui nilainya dengan menggunakan multimeter analog, susun keempat resistor secara seri diparalelkan dan hubungan ke catudaya dengan memberikan jumper pada masing-masing ujung rangkaian 

10

 

Ukur tegangan pada masing-masing resistor

 11 Ukur arus listrik pada masing –masing resistor

 

E. DATA PRAKTIKUMI. Rangkaian seri dan pararel

a) Menentukan nilai resistansi resistor

ResisitorGelang warna Resistor

dengan kode warna

1 2 3 4

1 coklat hitam coklat emas 10x10¹±5%

2 merah merah coklat emas 22x10¹±5%

b) Rangkaian seri

R total Arus TeganganI1 I2 I3 V1 V2 V3

32x10¹ 0,01 0,01 0,01 1,4 3 4,4

c) Rangkaian pararel

R total Arus TeganganI1 I2 I3 V1 V2 V3

68,75 0,04 0,015 0,055 4,2 4,2 4,2

II. Rangakaian seri dipararelkan

Resistor Resistor dengan multimeter1 95 ohm2 220 ohm3 175 ohm4 60 ohm

R total Arus Tegangan

I1 I2 I3 I4 Itot V1 V2 V3 V4 Vtot

108,71 ohm

0,025

0,01 0,015

0,03 0,04 2,4 1,8 2,4 1,8 4,2

F. PENGOLAHAN DATAA. Resistor dirangkai secara seri1) Nilai resistor pengganti

Rp = R1 + R2 = 100 ohm + 220 ohm = 320 ohm

2) Nilai arus totalItotal = I1=I2= 0,01 A

3) Nilai arus dengan multimeter analog

I 1= 10250

×0,25=0,01 A

I 2= 10250

×0,25=0,01 A

4) Nilai arus dengan teori

I=VR

= 4320

=0,0125 A

5) Tegangan

V 1= 35250

X 10=1,4 V

V 2= 75250

X 10=3V

Vtotal=1,4 v+3 v=4,4 v

B. Resistor yang dirangkai secara pararel1) Nilai resistor pengganti1

Rp= 1

R 1+ 1

R 21

Rp= 1

100+ 1

2201

Rp=2,2+1

2201

Rp= 3,2

220

Rp=2203,2

=68,75 Ω

2) Nilai arus totalI total = I1+I2 = 0,04 + 0,015 = 0,055 A3) Nilai arus dengan multimeter analog

I 1= 40250

X 0,25=0,04 A

I 2= 15250

X 0,25=0,015 A

4) Nilai arus dengan teori

I=VR

= 468,75

=0,058 A

5) Tegangan

V 1=105250

X 10=4,2 V

V 2=105250

X 10=4,2 V

Vtotal=V 1=V 2=4,2V

C. Resistor dirangkai secara seri dipararelkan1. Nilai resistor penggati

1Rp 13

= 1R 1

+ 1R 3

1Rp 13

= 195

+ 1175

1Rp 13

=175+9516625

1Rp 13

= 27016625

Rp 13=16625270

=61,57 Ω

1Rp 24

= 1R 2

+ 1R 4

1Rp 24

= 1220

+ 160

1Rp 24

=60+22013200

1Rp 24

= 28013200

Rp 24=13200280

=47,41 Ω

Rp total= Rp13 + Rp24 = 61,57 Ω + 47,41 Ω = 108,71Ω

2. Nilai arus totalI13 = I1 + I3

= 0,025A + 0,015A = 0,04I24 = I2 + I4 = 0,01A + 0,03A = 0,04A

3. Nilai arus dengan multimeter analog

I 1= 25250

X 0,25=0,025 A

I 2= 10250

X 0,25=0,01 A

I 3= 15250

X 0,25=0,015 A

I 4= 30250

X 0,25=0,03 A

4. Nilai arus dengan teori

I=VR

= 4108,71

=0,036 A

5. Tegangan

V 1= 60250

X 10=2,4 V

V 2= 45250

X 10=1,8V

V 3= 60250

X 10=2,4 V

V 4= 45250

X 10=1,8V

V 13=V 1=V 3=2,4 VV 24=V 2=V 4=1,8 VVtotal=V 13+V 24=2,4 V+1,8V =4,2 V

G. PEMBAHASANPada praktikum kali ini kita memcoba untuk memahami bagaimana

menggunakan multimeter dan juga mengetaahui cara menghitung resistor secara teori maupun secara multimeter analog. Untuk mendaapatkan hasil dari multimeter kitaa harus menggunakan rumus JP/SM x BU. JP: jarum penunjuk, SM: skala maksiumum dan BU: Batas ukur.

Hukum yang digunakan yaitu hukum ohm. Kaaarena hukum ohm tersebut berbunyi bahwa besarnyaa aarus yaang mengaalir berbanding terbalik dengan haambaatan. Lalu setelah kitaaa memperoleh perhitungan tegangan dan arus dimasukan ke rumus V: IR jika menggunakan teori resistor disusun seri, paralel, dan seri paralel.

H. TUGAS PASCA PRAKTIKUM1. Jelaskan kelebihan dari rangkaian seri dan rangkaian seri paralel, jika diterapkan

pada komponen-komponen dibawah ini:

- Baterai sebagai sumber daya- Resistor- Lampu atau LED- Kapasitor

Jawab:

- Kelebihan apabila baterai sebagai sumber daya dirangkai seri adalah akan meningkatkan tegangan (Voltage) output baterai sedangkan curren/arus listrik (Ampere) akan tetap sama, lebih menghemat daya yang dikeluarkan pada baterai, pengerjaan yang singkat, dan tidak memerlukan banyak penyambung jalur sehingga hemat kabel dan saklar (hemat daya).Kelebihan apabila baterai sebagai sumber daya dirangkai seri paralel adalah jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tetap berfungsi sebagaimana mestinya.

- Kelebihan apabila resistor dirangkai seri adalah dapat digunakan untuk membagi tegangan.Kelebihan apabila resistor dirangkai seri paralel adalah terjadinya proses pembagian arus dan tegangan listrik.

- Kelebihan apabila lampu dirangkai seri adalah tidak memerlukan banyak penyambung jalur sehingga hemat kabel dan saklar (hemat biaya).Kelebihan apabila lampu disusun seri paralel adalah apabila satu komponen/lampu rusak atau mati maka lampu lainnya masih menyala.

- Kelebihan apabila kapasitor dirangkai seri adalah bila ditinjau dari hambatan maka akan menghasilkan hambatan yang bernilai besar (biasanya digunakan pada alat elektronik tertentu).Kelebihan apabila kapasitor dirangkai seri paralel adalah memiliki kapasitas menyimpan arus yang lebih besar dari nilai satuan masing-masing kapasitas.

2. Jelaskan kerugian dari rangkaian seri dan seri paralel! Sertakan solusinya!Jawab: - Kerugian rangkaian seri adalah pada saat satu komponen mati yang lain juga akan

mati, dan tidak berfungsi selayaknya seperti biasa.- Kerugian rangkain seri paralel adalah boros kabel dan saklar kurang hemat biaya

untuk kabel.3. Rancanglah sebuah alat yang menggunakan penerapan dari rangkaian seri, paralel,

dan seri paralel!Jawab:

- Rangkaian seri kita temukan pada baterai senter- Rangkaian paralel bisa kita temukan pada lampu penerang di pinggir jalan, itu

bertujuan agar apabila salah satu lampu mati, maka lampu yang lain akan tetap nyala.

4. Jelaskan analisis kamu tentang burung yang bertengger pada kabel listrik tetapi tidak mengalami gejala kesetrum dan adakah hubungannya dengan materi yang sudah kalian praktikumkan!

Jawab:Listrik mengalir dari tegangan tinggi ke tegangan rendah. Bumi atau tanah memiliki tegangan rendah, maka listrik selalu mengalir ke Bumi dari sumber tegangan melalui konduktor. Burung hanya menginjak salah satu kabel dari kawat listrik dan tidak menyebabkan perbedaan potensial pada kabel listrik tersebut sehingga tidak terjadi aliran listrik yang menyetrum burung. Kalau sampai burung tanpa sengaja mengnjak dua kabel, yaitu kabel bertegangan dengan kabel netral, burung tersebut juga akan kesetrum. Selain itu, burung juga tidak menyentuh tanah, sehingga listrik dari kabel bertegangan tinggi tidak mengalir ke Bumi yang bertegangan rendah.

5. Buatlah kesimpulan yang kamu dapatkan dari hasil praktikum dan bandingkan kebenarannya dengan teori yang ada!Jawab:Kesimpulan dari hasil praktikum tersebut adalah bila resistor diragkai seri, maka nilai hambatan akan lebih besar dari hambatan terbesar yang ada di dalam rangkaian. Sementara itu, bila resistor dirangkai secara paralel, maka nilai hambatan totalnya akan lebih kecil dari hambatan resistor terkecil yang ada di dalam rangkaian. Hasil pengukuran tidak setepat/pas dengan perhitungan karena dipengaruhi nilai toleransi resistor. Kemudian, pada praktikum ini juga telah berhasil membuktikan secara langsung hukum I Kirchoff yang berbunyi, “suatu titik percabangan, jumlah arus yang masuk sama dengan jumlah arus yang keluar titik tersebut”. kemudian, hukum II Kirchoff berbunyi, “suatu rangkaian tertutup, jumlah aljabar tegangan dan penurunan potensial sama dengan nol”.

I. KESIMPULANBerdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan sebagai

berikut:1. Apabila resistor dirangkai paralel maka nilai total hambatan akan lebih kecil dari nilai

hambatan terkecil yang ada dirangkaian, sedangkan tegangan yang mengalir pada setiap resistor adalah sama pada setiap resistor.

2. Apabila resistor dirangkai seri maka nilai hambatam akan lebih besar dari hambatan terbesar yang ada dirangkaian, sedangkan arus yang mengalir pada setiap resistor adalah sama pada setiap resistor.

3. Nilai arus yang melewati resistor secara teori dan praktik hampir sama, namun ada sedikit perbedaan karena resistor memiliki nilai

4. Untuk mengetahui nilai hambatan yang tidak diketahui nilainya (tidak ada gelang warna) maka kita dapat mencarinya menggunakan multimeter analog.

J. KOMENTAR1. Praktikan harus benar-benar mengerti rangkaian dan cara merangkai yang akan

dipraktikan.2. Praktikan harus sangat berhati-hati dalam melakukan percobaan karena berkaitan

dengan listrik.3. Komunikasi antara anggota kelompok harus sangat baik.

K. DAFTAR PUSTAKADarryanto. 2000. Teknik Elektronika. Malang: PT. Bumi Aksara.Serway, Raymond A. Dan John W. Jewett. 2010. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta:

Salemba Teknika.Sutrisno dan Arif Tjahjono. 2009. Fisika Dasar II. Jakarta: Lembaga Penelitian UIN

Jakarta.Andi. 2014. Pengertian Rangkain Listrik Seri dan Paralel. Diambil dari

http://skemaku.com/pengertian-rangkaian-listrik-seri-dan-paralel/diakses pada 08 Maret 2016 pukul 18.48 WIB.