Laporan Akhir
JURNAL PRAKTIKUM
MODUL 3 HUKUM OHM, HUKUM
KIRCHOFF, VOLTAGE & CURRENT DIVIDER, MESH, NODAL, THEVENIN
Nama : Nisrina Azizah
Nim : 2410951001
Tanggal Praktikum : 27 Mei 2025
Asisten : Muhammad Agung Maulana
Dzaki
Asyrof
1. Hukum Ohm
R terbaca |
V |
I |
R perhitungan |
560 |
5 V |
0,008 A |
625 Ω |
1k |
5 V |
0,004 A |
1250 Ω |
1k2 |
5 V |
0,004 A |
1250 Ω |
2. Hukum Kirchoff
·
Hukum Kirchoff 1
R terbaca |
V |
I 1,2,3 ( Perhitungan ) |
I total |
I perhitungan |
560 |
5 V |
0,009 A |
0,02 A |
0,02 A |
680 |
0,005 A |
|||
750 |
0,006 A |
·
Hukum Kirchoff 2
R terbaca |
I |
V 1,2,3 |
I total |
I perhitungan |
560 |
0,001 A |
1,27 A |
5,06 A |
5,06 A |
680 |
1,98 A |
|||
750 |
1,81 A |
3. Teorema Mesh
Resistor |
Resistansi / |
Tegangan Terukur |
Arus (I=V/R) |
Arus Mesh (perhitungan) |
||
Terbaca |
Terukur |
|||||
Ra |
1 kΩ |
0,977 k |
2,98 V |
0,003069 A |
IRa |
0,003069 A |
Rb |
1 kΩ |
0,976 k |
0,778 V |
0,000797 A |
IRb |
0,000797 A |
Rc |
1 kΩ |
0,976 k |
0,265 V |
0,000271A |
IRc |
0,000271A |
Rd |
1 kΩ |
0,978 k |
2,116 V |
0,002163 A |
IRd = I1-I2 |
0,002163 A |
Re |
1 kΩ |
0,978 k |
0,53 V |
0,000541 A |
IRe = I2-I3 |
0,000541 A |
Rg |
1 kΩ |
0,974 k |
0,267 V |
0,000274 A |
IRg |
0,000274 A |
Rf |
1 kΩ |
0,973 k |
0,791 V |
0,000812 A |
IRf |
0,000812 A |
1. 1. Hukum Ohm
Prinsip Kerja :Pada rangkaian terdapat sumber tegangan sebesar 5 V dan resistor sebesar 1K ohm maka dari hal tersebut didapatkan kuat arus sebesar 5mA .Sesuai dengan hukum besar nilai tegangan sebanding dengan nilai resistor dan berbanding terbalik dengan nilai arus dengan persama V=I*R
2. Hukum Kirchoff
Prinsip kerja :
Hukum I Kirchoff:
"Jumlah aljabar arus listrik yang masuk ke suatu titik simpul (node) dalam rangkaian listrik tertutup sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik simpul tersebut.".
Hukum II Kirchoff:
"Jumlah aljabar dari gaya gerak listrik (GGL) dan penurunan tegangan (IR) pada setiap loop tertutup (mesh) dalam rangkaian listrik sama dengan nol."
3. Voltage & Current Divider
Prinsip Kerja:
Pembagi tegangan menggunakan resistansi untuk membagi tegangan sumber menjadi beberapa bagian. Resistor dengan nilai resistansi lebih tinggi akan menerima bagian tegangan yang lebih besar karena penurunan tegangan yang lebih signifikan
Pembagi arus menggunakan resistansi untuk membagi arus sumber menjadi beberapa bagian. Resistor dengan nilai resistansi lebih rendah akan menerima bagian arus yang lebih besar karena hambatannya yang lebih kecil.
4. Teorema Mesh
Prinsip Kerja:Metode arus Mesh merupakan prosedur langsung untuk menentukan arus pada setiap resistor dengan menggunakan persamaan simultan. Langkah pertamanya adalah membuat loop tertutup (disebut juga mesh) pada rangkaian. Loop tersebut tidak harus memiliki sumber tegangan, tetapi setiap sumber tegangan yang ada harus dimasukkan ke dalam loop. Loop haruslah meliputi seluruh resistor dan sumber tegangan. Dengan arus Mesh, dapat ditulis persamaan Kirchoff’s Voltage Law untuk setiap loop.
5. Nodal
Prinsip Kerja:Analisis node adalah metode untuk menganalisis rangkaian listrik dengan menggunakan hukum arus Kirchhoff (KCL), yaitu jumlah arus yang masuk dan keluar dari suatu titik percabangan sama dengan nol. Analisis node membutuhkan penentuan simpul referensi (ground), yang merupakan titik acuan untuk mengukur tegangan node di rangkaian. Tegangan node adalah perbedaan potensial antara suatu simpul dengan simpul referensi.
Analisis node menghasilkan persamaan tegangan node independen sebanyak n-1, di mana n adalah jumlah simpul termasuk simpul referensi. Persamaan-persamaan ini dapat diselesaikan dengan metode eliminasi, substitusi, atau matriks untuk mendapatkan nilai tegangan node di setiap simpul.
6. Thevenin
Prinsip Kerja:Teorema Thevenin merupakan salah satu metode penyelesaian rangkaian listrik kompleks menjadi rangkaian sederhana yang terdiri atas tegangan thevenin dan hambatan thevenin yang terhubung secara seri. Beberapa aturan dalam menetapkan Vth dan Rth, yaitu:
1.Vth adalah tegangan yang terlihat melintasi terminal beban. Dimana pada rangkaian asli, beban resistansinya dilepas (open circuit). Jika dilakukan pengukuran, maka diletakkan multimeter pada titik open circuit tersebut.
2.Rth adalah resistansi yang terlihat dari terminal pada saat beban dilepas (open circuit) dan sumber tegangan yang dihubung singkat (short circuit).
-Hukum Ohm
Jawab :
Perbandingan antara nilai resistansi terbaca dan
nilai resistansi hasil perhitungan menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang
cukup jelas pada setiap data. Untuk resistor dengan nilai terbaca 560 Ω, hasil
perhitungan berdasarkan hukum Ohm (R = V/I) yaitu 625 Ω, yang berarti nilai
perhitungannya lebih besar dari nilai terbaca. Hal serupa terjadi pada resistor
1kΩ, di mana nilai hasil perhitungan mencapai 1250 Ω, jauh lebih besar dari
nilai terbaca. Sementara itu, untuk resistor 1k2 (1200 Ω), hasil perhitungannya
adalah 1250 Ω, yang hanya sedikit lebih besar dan masih dapat dianggap dalam
batas toleransi resistor. Perbedaan ini umumnya disebabkan oleh faktor
toleransi resistor, ketidaktepatan atau pembulatan dalam pengukuran arus, serta
kemungkinan error pada alat ukur seperti multimeter atau power supply. Dengan
demikian, walaupun terdapat selisih, hasil perhitungan masih dapat diterima
sebagai bagian dari variasi pengukuran dalam praktik laboratorium.
-Hukum Kirchoff
1. Bandingkan nilai Itotal perhitungan dengan Itotal pengukuran!
2. Bandingkan nilai Vtotal perhitungan dengan Vtotal pengukuran!
Jawab :
1. Berdasarkan data hasil percobaan Hukum Kirchhoff I, nilai arus total
hasil perhitungan adalah sebesar 0,02 A, yang diperoleh dari penjumlahan arus
melalui masing-masing resistor: 0,009 A (560 Ω), 0,005 A (680 Ω), dan 0,006 A
(750 Ω). Nilai ini kemudian dibandingkan dengan hasil pengukuran arus total
yang juga menunjukkan nilai sebesar 0,02 A. Dengan demikian, dapat disimpulkan
bahwa hasil perhitungan dan pengukuran memiliki nilai yang sama. Hal ini
membuktikan bahwa hukum Kirchhoff I, yang menyatakan bahwa jumlah arus yang
masuk ke suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar, telah
terpenuhi dengan baik dalam percobaan ini. Tidak terdapat perbedaan nilai, yang
mengindikasikan bahwa rangkaian dan alat ukur telah berfungsi dengan akurat.
2. Berdasarkan data percobaan Hukum Kirchhoff II, dapat dibandingkan nilai
tegangan total hasil perhitungan dengan hasil pengukuran. Nilai tegangan total
hasil pengukuran yang tertulis dalam kolom V Rtotal adalah 5,06
V, sedangkan nilai tegangan total hasil perhitungan yang
tertulis dalam kolom V perhitungan
juga sebesar 5,06 V.
Tegangan ini merupakan penjumlahan dari tegangan pada masing-masing resistor:
1,27 V (560 Ω), 1,98 V (680 Ω), dan 1,81 V (750 Ω), yang jika dijumlahkan
menghasilkan 5,06 V.
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa nilai Vtotal hasil perhitungan sama dengan Vtotal hasil pengukuran, yaitu 5,06
V. Hal ini menunjukkan bahwa Hukum Kirchhoff II, yang menyatakan bahwa jumlah
tegangan dalam satu loop tertutup sama dengan nol (atau jumlah penurunan
tegangan sama dengan total tegangan sumber), telah terpenuhi dengan baik dalam percobaan ini.
Tidak ada selisih antara hasil perhitungan dan pengukuran, yang menandakan
rangkaian dan alat ukur bekerja secara akurat.
-Mesh
1. Bandingkan
nilai resistansi terbaca dengan terukur!
2. Bandingkan
arus terukur dan arus hasil perhitungan!
Jawab :
1. Nilai resistansi yang terbaca untuk semua
resistor adalah 1 kΩ, sesuai dengan nilai nominal atau kode warna resistor.
Namun, ketika dilakukan pengukuran, nilai resistansi aktualnya sedikit
berbeda-beda. Misalnya, resistor Ra terbaca 1 kΩ namun terukur 0,997 kΩ, Rb
terukur 0,976 kΩ, dan Rc terukur 0,956 kΩ. Perbedaan ini menunjukkan adanya
toleransi pada resistor, yang merupakan hal wajar karena setiap resistor
memiliki batas toleransi tertentu, biasanya ±5% untuk resistor karbon standar.
Meskipun terdapat perbedaan kecil, nilai-nilai ini masih dapat diterima dalam
pengukuran praktikum.
2. Arus yang diperoleh dari hasil pengukuran dan
dari hasil perhitungan menggunakan hukum Ohm serta metode mesh menunjukkan
hasil yang sangat mendekati atau bahkan sama persis. Contohnya, untuk resistor
Ra, arus terukurnya adalah 0,003069 A dan hasil perhitungannya juga 0,003069 A.
Hal serupa terjadi pada resistor lainnya seperti Rb (0,000797 A), Rc (0,000271
A), hingga Rf (0,000812 A), baik hasil ukur maupun hitungannya identik.
Kesamaan ini menunjukkan bahwa pengukuran dan analisis rangkaian telah dilakukan
dengan benar, serta membuktikan validitas hukum Ohm dan Teorema Mesh dalam
penerapannya pada rangkaian listrik.
Download Video Praktikum disini
Download Laporan Akhir disini
Komentar
Posting Komentar