topbella

Thursday, October 6, 2011

Laporan Hukum Kirchhoff


I. Tujuan Praktikum

1. Memahami tentang hukum Kirchhoff.
2. Mampu menerapkan hukum Kirchhoff pada rangkaian resistor seri maupun paralel.
II. Bahan Praktikum
1. Beberapa resistor
2. Projectboard
3. Catu daya
4. Multimeter
5. beberapa kabel

III. Ringkasan Teori

Hukum Kirchhoff

          Di dalam rangkaian listrik (terdiri dari sumber tegangan dan komponen-komponen), maka akan berlaku Hukum-hukum kirchhoff. Hukum ini terdiri dari hukum kirchhoff tegangan (Kirchhoff voltage law atau KVL) dan hukum Kirchhoff arus (Kirchhoff Current Law atau KCL).

Hukum Kirchhoff Tegangan

          Hukum ini menyebutkan bahwa di dalam suatu lup tertutup maka jumlah sumber tegangan serta tegangan jatuh adalah nol.

                              

Gambar 1. Contoh suatu ikal tertutup dari rangkaian listrik


          Seperti diperlihatkan dalam Gambar 1 di atas, rangkaian ini terdiri dari sumber tegangan dan empat buah komponen. Jika sumber tegangan dijumlah dengan tegangan jatuh pada keempat komponen, maka hasilnya adalah nol, seperti ditunjukan oleh persamaan berikut.

                                      


Hukum Kirchhoff Arus

          Hukum Kirchhoff arus menyebutkan bahwa dalam suatu simpul percabangan, maka jumlah arus listrik yang menuju simpul percabangan dan yang meninggalkan percabangan adalah nol.

                                             

Gambar 2. Percabangan arus listrik dalam suatu simpul


          Gambar 2 adalah contoh percabangan arus listrik dalam suatu simpul. Dalam Gambar 2, terdapat tiga komponen arus yang menuju simpul dan tiga komponen arus yang meninggalkan simpul. Jika keenam komponen arus ini dijumlahkan maka hasilnya adalah nbol, seperti diperlihatkan dalam persamaan berikut.

                                            



Hukum Ohm menyatakan bahwa besarnya tegangan pada suatu cabang (V) yang mengandung resistor (R) yang dialiri arus sebesar (I) adalah sama dengan hasil resistansi dengan arus yang mengalir pada cara tersebut. Jika ditulis dalam bentuk persamaan adalah sebagai berikut : V = I.R.
Sedangkan hukum Kirchoff arus mengatakan bahwa jumlah arus yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik percabangan tersebut. Jika ditulis dalam bentuk perumusan adalah sebagai berikut : ∑ I masuk + ∑ I keluar = 0. Hukum Kirchoff tegangan mempunyai pernyataan yang hampir sama dengan hukum Kirchoff arus tetapi juga merupakan pengembangan dari hukum Ohm, yang bahwa jumlah tegangan (baik yang berupa sumber tegangan maupun tegangan yang ada pada komponen) pada suatu loop (jaringan tertutup) sama dengan nol. Hal ini dapat dinyatakan dengan persamaan matematis sebagai berikut : ∑ V + ∑ I.R = 0.
            Berdasarkan hukum Ohm dan hukum Kirchoff, maka kita dapat mengetahui dan menyelidiki adanya arus maupun tegangan dalam suatu rangkaian dengan beberapa tahanan. Pada analisa disini dipakai rangkaian R yang linier, meskipun sebenarnya hal tersebut berlaku juga pada sumber bolak-balik
Dari gambar 1.1. tiga buah tahanan R1, R2 dan R3 dihubungkan secara seri, didapat rumus sebagai berikut :


     






IV.LANGKAH  PERCOBAAN
  1. PERCOBAAN 1 (hukum kirchoff tegangan)

Cara nya adalah sebagai berikut :
v  Siap kan alat dan bahan
v  Tentukan sendiri nilai resistansinya R1 R2 dan R3.
v  Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini.

    

  •   Ukurlah besar resistansi total pada rangkaian (RTOTAL). 
  • Berikan tegangan sumber sebesar 5 V,12 V dan 15 V 
  • Hitunglah tegangan yang berada di LED dengan menggunakan multimeter 
  • Kemudian hitunglah tegangan yang berada di resistor dengan mengunakan multimeter 
  • Lakukan hal tersebut sebanyak 3 kali menggunakan tegangan sumber 5V,12V dan 15 V. 
  • Catat lah hasil percobaan tersebut

  1. PERCOBAAN 2( hukum kirchoff arus
  • Siap kan alat dan bahan 
  • Tentukan sendiri nilai resistansinya R1 R2 dan R3 
  • Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini.

   

  • Ukurlah besar resistansi total pada rangkaian (RTOTAL). 
  • Berikan tegangan sumber sebesar 5 Volt  
  • Kemudian hitunglah tegangan yang berada di resistor dengan mengunakan multimeter 
  • Lakukan hal tersebut sebanyak 3 kali menggunakan tegangan sumber 5V,dengan menganti resistor tersebut sebanyak 3 kali.
  • Catat lah hasil percobaan tersebut


V.HASIL PERCOBAAN

 PERCOBAAN 1( hukum kirchoff tegangan )

Tabel hasil percobaan:

NO
Vs
R
Vled
Perhitungan
keterangan
Vr
I
1
5 Volt
1 KΩ
820 Ω
560 Ω
 1,91 V
 1,9 V
 1,93 V
 3,06 V
 3,06 V
3,03 V
0.0036 A
0.00373 A
0.00546 A
Lampu menyala
Lampu menyala
Lampu menyala
2
12 Volt
1 KΩ
820 Ω
560 Ω
 2,01 V
 2,05 V
 2,14 V
9,99 V
9,95 V
9,85 V
0.00999 A
0.0121 A
0.0175 A
Resistor panas
Resistor panas
Resistor panas
3
15 Volt
1  KΩ
820 Ω
560 Ω
 2,13 V
 2,11 V
2,22 V
12,74 V
12,69 V
12,58 V
0.01274 A
0.01547 A
0.0224 A
Resistor hangat
Resistor hangat
Resistor panas

.       











 
PECOBAAN KE 2( hukum kirchoff arus)

Tabel hasil percobaan

No
R1
R2
R3
Itot
Ir1
Ir2
Ir3
Itot
deviasi
Pengukuran
1
31.1
9.74
1.01
5.44
0.15
0.5
4.81
5.46
-0.02
5.68
2
47
0.1
33
48.8
0.99
47.2
0.14
48.33
0.47
55.5
3
1.01
0.32
0.46
29.8
4.66
14.56
10.01
29.23
0.57
33.3



VI.PERHITUNGAN
v  UNTUK PERHITUNGAN NO 1:
Diketahui:       Vled    = 1,2
                        Iled      = 20 mA
§  Untuk tegangan sumber sebesar 5 volt:
Vr =Vs-Vled/Iled       = 5 – 1.2 / 20 mA
                                    = 3.8 / 0.02
                                    = 190 Ω
Jadi nilai resistor yang di butuhkan untuk tegangan sumber sebesar 5 volt yaitu antara 190,jadi dapat kita ambil besar nilai resistor sebesar :
o     100 Ω
o      220 Ω
  330 Ω

Ø  Untuk mencari arus yang mengalir di setiap resistor:
·         Untuk besar resistor sebesar 100 Ω
I = Vr / r
I = 2.68 v / 100 Ω
I = 0.0268 A
·         Untuk besar resistor sebesar 220 Ω
I =Vr / r
I = 2.9 V / 220 Ω
I = 0.0131 A
·         Untuk besar resistor sebesar 330 Ω
I = Vr / r
I = 2.97 V / 330 Ω
I = 0.009 A
§  Untuk tegangan sumber sebesar 12 Volt  :
Vr = Vs-Vled / Iled
Vr = 12 - 1.2 / 20 A
Vr = 10.8 / 0.02 mA
Vr = 540 Ω
Jadi nilai resistor yang di butuhkan untuk tegangan sumber sebesar 12 volt yaitu antara 540,jadi dapat kita ambil besar nilai resistor sebesar :
o   820 Ω
o   560 Ω
o   470 Ω
Ø  Untuk mencari arus yang mengalir di setiap resistor:
·         Untuk resistor sebesar 820 Ω
I = Vr / r
I = 9.92V / 820 Ω
I = 0.0120 A
·         Untuk resistor sebesar 560 Ω
I = Vr / r
I = 9.85 V / 560 Ω
I = 0.0175 A
·         Untuk resistor sebesar 470 Ω
I = Vr / r
I = 9.70 V / 470 Ω
I = 0.0206 A
§  Untuk tegangan sumber sebesar 15 Volt  :
Vr = Vs-Vled / Iled
Vr = 15 - 1.2 / 20 A
Vr = 13.8 / 0.02 mA
Vr = 690 Ω
Jadi nilai resistor yang di butuhkan untuk tegangan sumber sebesar 15 volt yaitu antara 690,jadi dapat kita ambil besar nilai resistor sebesar :
o   820 Ω
o   560 Ω
o   1000 Ω
Ø  Untuk mencari arus yang mengalir di setiap resistor:
·         Untuk resistor sebesar 820 Ω
I = Vr / r
I = 12.67 V / 820 Ω
I = 0.0154 A
·         Untuk resistor sebesar 560 Ω
I = Vr / r
I = 12.57 V / 560 Ω
I = 0.0154 A
·         Untuk resistor sebesar 1000 Ω
I = Vr / r
I = 12.70 V / 1000 Ω
I = 0.0127 A


v  Untuk percobaan hukum kirchoff arus
Diketahui Vs = 4.97 Ω
·         Dengan nilai resistor sebesar :
o   10 KΩ
o   1 Ω
o   33 Ω
Rtotal = 1/10000 + 1/1000 + 1/33000
Rtotal = 884.955 Ω

Itotal= V / Rtotal
Itotal= 4.97 Volt / 884.955
Itotal= 0.005616 A  = 5.616 mA

·         Dengan nilai resistor sebesar :
o   10 KΩ
o   22KΩ
o   47KΩ
Rtotal = 1/10000 + 1/22000 + 1/47000
Rtotal = 5995.203 Ω

Itotal = V / Rtotal
Itotal = 4.97 Volt / 5995.203
Itotal = 0.000829 A  = 0.829 mA


·         Dengan nilai resistor sebesar :
o   330 Ω
o   100 Ω
o   470 Ω
Rtotal = 1/330 + 1/100 + 1/470
Rtotal = 66.0066 Ω

Itotal = V / Rtotal
Itotal = 4.97 Volt / 66.0066
Itotal = 0.07529  = 75.29 mA



VII.KESIMPULAN

Dari percobaan di atas dapat di tarik kesimpulan sebagai berikut :
  • Dari percobaan 1( hukum kirchoff tegangan )
Dapat di tarik kesimpulan bahwa dari hasil percobaan tersebut bahwa teori dan praktek tidak jauh berbeda dan apabila arus nya lebih besar dari pada yang seharus nya maka akan mengakibatkan resistor tersebut menjadi panas,begitu juga sebalik nya.
  • Dari percobaan 2 ( hukum kirchoff arus )
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan sebanyak 3 kali dapat di simpulkan bahwa antara teori dan praktek nya tidak berbeda jauh,



1 comments:

Zulmi_Cihuy said...

hihihih...membantu banget ka' Yuni...
jadi mudah nih buat laporan praktikumnya,...

Salam Elektro ka'.......
hidup POLMED

Post a Comment

About Me

My Photo
Yuni-moet
Medan, Indonesia
"Hidup adalah Tantangan" itu adalah motto hidup saya.Saya berasal dari Tg.balai Karimun yang merantau ke Medan melanjutkan pendidikan di Politeknik Negeri Medan.Saya mengambil jurusan CE(Computer Engineering)karna menurut saya jurusan ini sngat bagus dan untuk kedepannya lebih meyakinkan karna zaman sekarang semua serba canggih dan berhubungan dengan komputer.Udah deh tentang diri saya
View my complete profile
 
Kueh Raye© Diseñado por: Compartidisimo