RANGKAIAN BEBERAPA LAMPU

RANGKAIAN BEBERAPA LAMPU DAN DAYANYA

(RL.4)

I. TUJUAN1. Dapat memahami tingkat terang dan redupnya lampu dan hubungannya dengan daya yang diterima.2. Dapat memahami dan menerapkan hukum kirchoff.

II. DASAR TEORI

Menurut hukum Kirchoff yang berhubungan dengan rangkaian sirkuit, radiasi, dan sinar yang melewati ruang gas atau uap menyatakan bahwa setiap bagian dalam suatu rangkaian tidak bercabang (rangkaian seri) mempunyai kuat arus yang sama besar. Hal ini dapat dibuktikan pada hasil pengukuran amperemeter. Daya listrik adalah banyaknya usaha yang dihasilkan tiap detik. Besarnyadaya listrik dapat diketahui melalui persaman:

P = V . I.(1)

Pada beberapa buah lampu yang memiliki daya listrik yg dipengaruhi oleh arus listrik dan hambatan pada rangkaian tersebut. Dengan rumus:

P = I2 . R..(2)

Untuk memelihara arus listrik didalam sirkuit diperlukan energi. Energi listrik dapat diubah menjadi panas, usaha mekanik, energi kimia, atau energi cahaya. Untuk tegangan dan kuat arus yang konstan maka besarnya energi listrik dapat diketahui melalui persamaan :

W = V .I. t..(3) Ada dua jenis muatan listrik, yaitu muatan negatif dan muatan positif. Muatan negatif adalah muatan yang sejenis dengan muatan ebonit yang digosok dengan kain wol, sedangkan muatan positif adalah muatan yang sejenis dengan muatan kaca yang digosok dengan sutra.

Rangkaian listrik merupakan suatu hal yang sangat penting karena memudahkan untuk mewakili suatu alat atau sistem. Adapun rangkaian listrik pada lampu dapat disusun secara seri, paralel dan gabungan seri-paralel dimana rangkaian tersebut digunakan sesuai dengan kebutuhannya.

Rangkaian SeriRangkaian seri merupakan rangkaian listrik yang disusun secara berhubungan (tertutup) dimana arus yang mengalir dalam masing-masing unsur atau sumber besarnya sama sehingga hanya ada arus tunggal yang mengalir dalam rangkaian tersebut.

Rangkaian ParalelRangkaian paralel merupakan rangkaian listrik yang bertujuan untuk memperkecil hambatan, dengan beda potensial ditiap hambatan adalah sama namun kuat arusnya berbeda.Hukum Pertama Kirchhoff : Jumlah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan. Secara matematis dinyatakan

Suatu titik hubung dalam rangkaian adalah titik dengan tiga atau lebih unsur dan atau sumber bertemu. Titik hubung itu juga disebut sebagai simpul. Bukti hukum kirchhof sudah jelas, karena dalam hal ini tidak ada muatan yang tertimbun pada simpul dan tidak ada arus yang mengalir keluar simpul menuju ke ruang bebas. Jadi, paling sedikit ada satu jalur yang membawa muatan keluar simpul sehingga gambar 2.2, jika satu atau lebih arus tersebut harus bernilai negatif. Perjanjian tanda untuk arus dalam rangkaian adalah sebagai berikut : Tetapkan satu arah sembarang dengan pertolongan arah panah dalam cabang tempat arah arus itu mengalir dan katakana arus itu positif. Jika ternyata arus yang mengalir berlawanan arah dengan anak panah maka itu dikatakan arus negatif.

Dalam penggunaan hukum kirchhof tampak bahwa arus disuatu simpul adalah nol jika diandaikan bahwa arah positif adalah arah arus yang menuju ke simpul dan negatif untuk arus yang meninggalkan simpul tersebut (atau sebaliknya ).

Gambar 2.2 Titik hubungan rangkaianHukum Kirchoff kedua berbunyi : Dalam rangkaian tertutup, Jumlah aljabbar GGL (E) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol. Maksud dari jumlah penurunan potensial sama dengan nol adalah tidak ada energi listrik yang hilang dalam rangkaian tersebut, atau dalam arti semua energi listrik bisa digunakan atau diserapHukum Kirchoff 2 dipakai untuk menentukan kuat arus yang mengalir pada rangkaian bercabang dalam keadaan tertutup (saklar dalam keadaan tertutup).Perhatikan gambar berikut!

Gambar 2.3 Rangkaian bercabang dalam keadaan tertutup

Dari gambar diatas kuat arus yang mengalir dapat ditentukan dengan menggunakan beberapa aturan sebagai berikut :

Tentukan arah putaran arusnya untuk masing-masing loop.

Arus yang searah dengan arah perumpamaan dianggap positif.

Arus yang mengalir dari kutub negatif ke kutup positif di dalam elemen dianggap positif.

Pada loop dari satu titik cabang ke titik cabang berikutnya kuat arusnya sama.

Jika hasil perhitungan kuat arus positif maka arah perumpamaannya benar, bila negatif berarti arah arus berlawanan dengan arah pada perumpamaan. III. ALAT DAN BAHAN1. Catu daya

2. Beberapa lampu pijar.

3. 1 buah Multitester.

4. 4 buah Amperemeter.

5. 2 buah saklar.

6. Kabel penghubung.IV. PELAKSANAAN PERCOBAAN

Rangkailah peralatan seperti gambar diatas

Atur tegangan sumber < 4 volt

a. Bila saklar S1ditutup dan S2 terbuka, amati lampu A dan B. lampu mana yang lebih terang...

b. Bila saklar S1 terbuka dan S2 tertutup, amati lampu C dan D. Lampu mana yang lebih terang...

c. Bila saklar S1 dan S2 tertutup, amati lampu A, B, C, dan D. Apa yang anda amati...

d. Pada saat saklar S1 dan S2 tertutup, ukurlah arus

Io = A

I2 = .A

I3 = A sehingga I1 = ..A

e. Pada saat saklar S1 dan S2 tertutup, ukurlah tegangan jepit antara a dan b, c dan d, e dan f : Vab =V ; Vcd =V ; Vef = V. V. DATA PENGAMATAN

Saklar 1 (S1)Saklar 2 (S2)LampuHasil

DitutupDibukaA dan BHidup( lampu B lebih terang dari lampu A)

DibukaDitutupC dan DHidup( keduanya redup)

DitutupDitutupA,B,C dan DHidup( lampu B lebih terang dari A,B lebih terang dari C dan D)

NoI0(A)I1(A)I2(A)I3(A)NoVabVcdVef

10,400,140,150,1111,390,660,67

20,410,130,160,1121,390,660,68

30,390,150,160,1231,400,670,68

VI. PERHITUNGAN1. Menentukan Daya pada Lampu A (PA)

Diketahui:

I1 = 0,14 A

Vab= 1,39 V

Ditanya: Pa ..?Jawab:Pa = Vab. I1 = 0,1946 watt

NOI1VABPA

10,141,390,1946

20,131,390,1807

30,151,400,2100

0,141,3930,1951

2. Menentukan Daya pada Lampu B (PB)

NOI2VABPB

10,151,390,2085

20,161,390,2224

30,161,400,2240

0,1561,3930,2183

3. Menentukan Daya pada Lampu C (PC)

NOI3VCDPC

10,110,660,0726

20,110,660,0726

30,120,670,0804

0,1130,6630,0752

4. Menentukan Daya pada Lampu D (PD)NOI3VEFPD

10,110,670,0737

20,110,680,0748

30,120,680,0816

0,1130,6760,0767

VII. RALAT KERAGUANRalat Keraguan pada Rangkaian Paralela. Untuk Kuat Arus (I1)

NOI1

10,140,1400

20,13-0,010,0001

30,150,010,0001

0,420,0002

Ralat nisbi=

Kebenaran praktikum=

=100 % 4,14%

95,86%

b. UntukTegangan (Vab)

NOVab

11,391,3930,0039,0x10-6

21,390,0039,0x10-6

31,400,0074,9x10-5

4,186,7x10-5

Ralat nisbi=


=100 % 0,24%

99,76%

c. Untuk Daya Lampu A (PA)

Ralat nisbi=

Kebenaran praktikum=100 % 4,38% = 95,62%

d. Untuk Kuat Arus (I2)

NOI2

10,150,1560,0063,6x10-5

20,160,0041,6x10-5

30,160,0041,6x10-5

0,476,8x10-5

Ralat nisbi=


=100 % 2,16%

97,84%

e. Untuk Daya Lampu B (PB)

Ralat nisbi=


Ralat Keraguan pada Rangkaian Seria. Untuk Kuat Arus (I3)

NOI3

10,110,113-0,0039,0x10-6

20,11-0,0039,0x10-6

30,120,0074,9x10-5

0,346,7x10-5

Ralat nisbi=


=100 % 2,95%

97,05%

b. UntukTegangan (VCD)

NOVcd

10,660,663-0,0039,0x10-6

20,66-0,0039,0x10-6

30,670,0074,9x10-5

1,996,7x10-5

Ralat nisbi=


=100 % 0,005%

99,995%

c. Untuk Daya pada Lampu C (PC)

Ralat nisbi=


d. Untuk Tegangan (VEF)

NOVCD

10,670,676-0,0041,6x10-5

20,680,0041,6x10-5

30,680,0041,6x10-5

2,034,8x10-5

Ralat nisbi=


=100 % 0,42%

99,58%

e. Untuk Daya pada Lampu D (PD)

Ralat nisbi=


VIII. PEMBAHASANPada percobaan rangkaian beberapa lampu dan dayanya bertujuan untuk dapat memahami tingkat terang dan redupnya lampu dan hubungannya dengan daya yang diterima serta untuk dapat memahami dan menerapkan Hukum Kirchoff. Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah catu daya, beberapa lampu pijar, satu buah multitester, empat buah amperemeter, dua buah saklar, dan kabel penghubung.

Pada praktikum ini diperoleh nilai I dan V untuk tiap-tiap lampu, pada rangkaian seri dan paralel. Dari data tersebut dapat dicari besarnya nilai daya pada tiap-tiap lampu dengan rumus P = V.I. Dari hasil perhitungan diperoleh daya listrik pada lampu A adalah 0,195 Watt. Sedangkan pada lampu B memiliki daya lampu sebesar 0,218 watt, lampu C sebesar 0,0752 watt, dan pada lampu D, daya listriknya sebesar 0,00767 watt . Hasil perhitungan ini sesuai dengan percobaan yang dilakukan dimana pada saat saklar I tertutup dan saklar II terbuka, lampu A dan lampu B yang dipasang secara parallel yang nyala namun lampu B memiliki nyala yang lebih terang, kemudian pada saat saklar I terbuka dan saklar II tertutup,lampu C dan D yang dipasang secara seri yang nyalanya redup namun lampu D yang lebih terang dari lampu C . Sehingga nilai P pada masing-masing lampu yaitu B>A>C>D. Dan dari pengamatan pada nyala lampu, diperoleh hasil yang berbeda pada saat saklar 1 dan 2 ditutup, lampu A yang menyala paling terang dibandingkan lampu B, C, dan D. Sehingga nilai P pada masing-masing lampu yaitu B>A>C>DUntuk membuktikan hukum kirchoff I yaitu I0 = I1 + I2 + I3, didapatkan hasil yang sesuai karena I0= 0,4 lalu untuk I1 ;I2 ;I3 berturut-turut adalah 0,14 A; 0,15 A; dan 0,11 A. Sementara untuk nilai V seharusnya memenuhi persamaan V = Vab = Vcd+Vef. Tetapi dalam praktikum, tidak didapatkan hasil yang sesuai, karena Vab Vcd+Vef, yang mana Vab= 1,39 volt, Vcd= 0,66 volt dan Vef= 0,67 volt.

Perbedaan hasil yang diperoleh dengan konsep yang terdapat pada literatur dapat terjadi karena kesalahan dalam pembacaan skala tegangan yang terdapat pada alat multitesterl.Hal ini sangat berpengaruh karena pembacaan skala yang salah menyebabkan hasil perhitungan yang didapat menjadi tidak sesuai.IX. KESIMPULANDari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan : Terang dan redupnya suatu lampu dipengaruhi oleh daya yang masuk pada lampu, dimana semakin besar daya yang masuk, maka semakin terang nyala lampu tersebut.

Selain itu jenis rangkaian juga mempengaruhi terang dan redupnya lampu. Lampu yang dipasang secara parallel akan lebih terang dari pada lampu yang dipasang secara seri.

Arus yang masuk pada sebuah percabangan akan sama dengan arus yang keluar dari percabangan, ini dibuktikan pada percobaan dimana I0 = jumlah I1, I2 dan I3DAFTAR PUSTAKA

Alit Paramarta S.Si.,M.Si. Ida Bagus 2011. Penuntun Praktikum Fisika Dasar II. Jurusan Fisika, Fakultas MIPA.Universitas Udayana : Bali.Jamal Abdul dan Tamrin BA. 1999. Pintar Fisika. Surabaya: Gita Media Press.

Tim Penyusun. 2001. PR Fisika. Jakarta: Intan Pariwara.

Tim Penyusun Fisika. 1996. Konsep-konsep Fisika SMU. Jakarta: Intan Pariwara.

Zemansky, Sears, 1983. Fisika untuk UNiversitas 1. Bandung:Bina Cipta QUOTE

QUOTE

QUOTE

QUOTE

Documents

RANGKAIAN BEBERAPA LAMPU