MODUL 1 Potensiometer dan tahanan geser dan jembatan wheatsone

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Download File  

1. Jurnal [Kembali]

JURNAL PRAKTIKUM

HUKUM OHM,HUKUM KIRCHOFF,VOLTAGE & CURRENT DIVIDER, MESH, NODAL, THEVENIN

 

Nama                    :     Faren Muhamad Abdad

No.BP                   :      2410953007

Tanggal Praktikum  :   Selasa, 28 mei 2025

                      Asisten                  :  -Muhammad Agung Maulana
                                                        - Dzaky Asyrof 

1. Hukum Ohm

 

R terbaca	V	I	R perhitungan
560Ω	5 V	0,008 A	625 Ω
1000Ω	5 V	0,004 A	1250 Ω
1200Ω	5 V	0,004A	1250 Ω

 

 

2. Hukum Kirchoff

a) Kirchoff 1

 

R terbaca	V	I 1,2,3 (perhitungan)	I total	I perhitungan
560Ω	5 V	0,009 A	0,02 A	0.02A
680Ω	5 V	0,005 A	0,02 A	0.02A
750Ω	5 V	0,006A	0,02A	0.02A

 

 

b) Kirchoff 2

 

R terbaca	I	V 1,2,3 (perhitungan)	V total	∑V
560Ω	0.001A	1,273V	5.06V	5,06V
680Ω	0.001A	1,98 V	5,06V	5,06V
750Ω	0.001A	1,81V	5,06V	5,06V

 

 3. Analisa Mesh

 

Resistor	Resistansi		Tegangan Terukur(V)	Arus (mA) I=V/R	Arus Mesh (mA)
	Terbaca	Terukur
Ra	1000 Ω	977 Ω	2,98	0,003068	IRa=I total	0,003068
Rb	1000 Ω	976 Ω	0,778	0,000797	IRb = Ia	0,000797
Rc	1000 Ω	976 Ω	0,265	0,000271	IRc = Ib	0,000271
Rd	1000 Ω	978 Ω	2,116	0,00216	IRd = Ic = I1-I2	0,00216
Re	1000 Ω	978 Ω	0,53	0.000541	IRe = Id = I2-I3	0.000541
Rf	1000 Ω	974 Ω	0,267	0.000274	IRf = Ie = I3	0.000274
Rg	1000 Ω	973 Ω	0,791	0.000812	IRg = If = I2	0.000812

 

2. Prinsip Kerja [Kembali]

1. Hukum Ohm

a. Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah

![Gambar 3.4]

Gambar 3.4

b. Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi
c. Ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

Prinsip Kerja:

Rangkaian ini menunjukkan penerapan Hukum Ohm, yaitu hubungan antara tegangan (V), arus (I), dan resistansi (R) dengan persamaan:

$$V = I \times R$$

Pada rangkaian, sumber tegangan DC sebesar 5V (BAT1) mengalirkan arus melalui sebuah resistor RX. Voltmeter dihubungkan paralel dengan resistor untuk mengukur tegangan RX, sedangkan amperemeter dihubungkan seri untuk mengukur arus listrik yang mengalir.

Dengan menggunakan nilai resistansi RX yang diketahui, maka arus listrik yang melewati rangkaian dapat dihitung secara teori menggunakan rumus:

$$I = \frac{V}{R}$$

Selanjutnya, hasil pengukuran tegangan dan arus dibandingkan dengan perhitungan untuk membuktikan kebenaran hukum Ohm secara eksperimen. Jika tidak ada gangguan atau kesalahan alat, nilai arus yang diukur harus mendekati hasil perhitungan teoritis.

2. Hukum Kirchoff

a. Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian di bawah

![Gambar 3.5]

Gambar 3.5

b. Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi
c. Ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

Prinsip Kerja:

Rangkaian ini digunakan untuk membuktikan dua hukum dasar dalam analisis rangkaian listrik, yaitu Hukum Kirchoff Arus (KCL) dan Hukum Kirchoff Tegangan (KVL).

• Kirchoff’s Current Law (KCL):
  Menyatakan bahwa jumlah arus yang masuk ke suatu titik cabang (node) sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik tersebut.

  $$\sum I_{\text{masuk}} = \sum I_{\text{keluar}}$$

• Kirchoff’s Voltage Law (KVL):
  Menyatakan bahwa jumlah aljabar tegangan dalam satu loop tertutup sama dengan nol.

  $$\sum V = 0$$

Dalam percobaan ini, digunakan lebih dari satu sumber tegangan (BAT1 dan BAT2) dan beberapa resistor (RA, RB, RC). Amperemeter digunakan untuk mengukur arus pada masing-masing cabang, dan voltmeter digunakan untuk mengukur tegangan pada setiap elemen.

Dengan menganalisis hasil pengukuran:

• KCL dapat dibuktikan dengan membandingkan jumlah arus di node percabangan.

• KVL dibuktikan dengan menjumlahkan seluruh tegangan dalam loop tertutup.

Hasil dari pengukuran dan perhitungan ini akan memperlihatkan apakah hukum Kirchoff terpenuhi dalam rangkaian praktikum.

3. Voltage & Current Divider

a. Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian di bawah

![Gambar 3.6]

Gambar 3.6

b. Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi
c. Ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

---

Prinsip Kerja:

Rangkaian ini digunakan untuk membuktikan prinsip pembagi tegangan (voltage divider) dan pembagi arus (current divider).

1. Voltage Divider:

Pada rangkaian seri, tegangan total dari sumber dibagi ke masing-masing resistor berdasarkan nilai resistansinya:

$$V_x = V_{\text{total}} \times \frac{R_x}{R_{\text{total}}}$$

Dimana:

• $V_x$ adalah tegangan pada resistor Rx

• $R_x$ adalah nilai resistor Rx

• $R_{\text{total}}$ adalah jumlah semua resistor dalam rangkaian

2. Current Divider:

Pada rangkaian paralel, arus total dari sumber dibagi ke cabang-cabang berdasarkan nilai resistansi masing-masing cabang:

$$I_x = I_{\text{total}} \times \frac{R_{\text{total}}}{R_x}$$

Untuk dua resistor paralel:

$$I_1 = I_{\text{total}} \times \frac{R_2}{R_1 + R_2}, \quad I_2 = I_{\text{total}} \times \frac{R_1}{R_1 + R_2}$$

---

Pada percobaan ini, voltmeter dan amperemeter digunakan untuk mengukur tegangan dan arus pada tiap komponen, lalu dibandingkan dengan hasil perhitungan teoritis berdasarkan rumus pembagi tegangan dan arus.

Eksperimen ini bertujuan untuk memperkuat pemahaman tentang bagaimana tegangan dan arus terbagi dalam konfigurasi seri dan paralel, serta menunjukkan kesesuaian antara teori dan praktik.

4. Teorema Mesh

a. Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian di bawah

Gambar 3.7

b. Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi
c. Ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

---

Prinsip Kerja:

Rangkaian ini digunakan untuk menganalisis arus dalam masing-masing loop tertutup dengan menggunakan metode mesh. Dengan pendekatan ini, arus diasumsikan mengalir searah jarum jam dalam setiap loop.

Setelah tegangan dan resistansi ditentukan, rangkaian dianalisis untuk mencari besar arus di tiap mesh. Pengukuran dilakukan dengan voltmeter dan amperemeter, kemudian dibandingkan dengan hasil perhitungan mesh untuk melihat kesesuaian antara nilai teoritis dan nilai praktis dari arus yang mengalir dalam rangkaian.

5. Nodal

a. Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian di bawah

Gambar 3.8

b. Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi
c. Ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

---

Prinsip Kerja:

Rangkaian ini dianalisis menggunakan metode nodal untuk menentukan tegangan di titik-titik simpul (node) dalam rangkaian.

Metode ini berdasarkan pada hukum Kirchoff arus, yaitu jumlah arus yang masuk dan keluar dari suatu node harus sama. Dengan menentukan potensial di setiap node terhadap titik referensi (ground), besar arus yang mengalir melalui setiap komponen dapat dihitung.

Tegangan diukur menggunakan voltmeter pada setiap node terhadap ground, sedangkan arus diukur dengan amperemeter. Hasil pengukuran dibandingkan dengan perhitungan menggunakan analisis nodal untuk mengevaluasi kesesuaian antara teori dan praktik.

6. Teorema Thevenin

a. Buatlah rangkaian seperti gambar rangkaian di bawah

b. Pilih resistor dengan resistansi sesuai dengan kondisi
c. Ukur tegangan dan arus memakai voltmeter dan amperemeter dan catat pada jurnal percobaan.

---

Prinsip Kerja:

Rangkaian ini digunakan untuk membuktikan teorema Thevenin, yaitu bahwa setiap rangkaian linear dapat disederhanakan menjadi satu sumber tegangan dan satu resistor seri yang ekuivalen terhadap dua terminal.

Langkah-langkahnya dimulai dengan mengukur tegangan terbuka (Vth) pada terminal keluaran dengan beban dilepas. Kemudian resistansi Thevenin (Rth) ditentukan dengan mematikan semua sumber tegangan (diganti dengan hubung singkat) dan menghitung resistansi total dari titik terminal.

Setelah Vth dan Rth diperoleh, rangkaian disederhanakan menjadi model Thevenin (Gambar 3.10), dan resistor beban RL dipasang kembali. Tegangan dan arus pada RL diukur, lalu dibandingkan dengan nilai hasil perhitungan untuk memverifikasi kebenaran teorema Thevenin.

3. Video Percobaan [Kembali]

4. Analisa[Kembali]

    -Hukum Ohm

1. Bandingkan nilai resistansi terbaca dan perhitungan !

 

R terbaca	R perhitungan
560 Ω	625 Ω
1000 Ω	1250 Ω
1200 Ω	1250 Ω

 

Berdasarkan data percobaan, terdapat perbedaan antara nilai resistansi terbaca dan nilai resistansi hasil perhitungan menggunakan rumus $R=V/I$. Untuk resistor 560Ω, hasil perhitungan 625 Ω. Sementara untuk resistor 1200Ω, hasil perhitungan yaitu 1250 Ω.

Perbedaan ini menunjukkan adanya deviasi, baik lebih kecil maupun lebih besar dari nilai terbaca. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh toleransi nilai resistor, ketidaktepatan pembacaan arus, atau ketidaksempurnaan alat ukur.

Meskipun demikian, hubungan antara tegangan, arus, dan resistansi tetap menunjukkan pola yang sesuai dengan hukum Ohm, yaitu bahwa $\mathrm{tegangan(V)\; berbanding\; lurus\; dengan\; arus(I)\; dan\; berbading\; terbalik\; dengan\; hambatan(R).}\mathrm{<br>}$

    -Hukum Kirchoff

1. Bandingkan nilai I total perhitungan dengan I total pengukuran!

I 1,2,3  (perhitungan)	I total	I perhitungan
0,009A	0,02A	0.019A
0,005A	0,02A	0.019A
0,006A	0,02A	0.019A

Hasil pengukuran arus total adalah 0,02 A. Sedangkan dari hasil perhitungan arus tiap resistor (560Ω, 680Ω, 750Ω), jumlah arusnya adalah 0,019 A. Nilai ini sedikit lebih rendah dari hasil pengukuran. Selisih tersebut masih wajar dan bisa terjadi akibat toleransi nilai resistor atau ketidaktepatan alat ukur. Secara umum, hukum Kirchoff arus tetap terpenuhi karena jumlah arus mendekati nilai total.

2. Bandingkan nilai V total perhitungan dengan V total pengukuran!

V 1,2,3  (perhitungan)	V total	∑V
1,27V	5,06V	5,06V
1,98V	5,06V	5,06V
1,81V	5,06V	5,06V

Tegangan total hasil pengukuran adalah 5,06 V, dan hasil penjumlahan tegangan pada masing-masing resistor juga menghasilkan 5,06 V. Artinya, hukum Kirchoff tegangan sudah sesuai, karena jumlah tegangan pada seluruh elemen dalam loop tertutup sama dengan tegangan sumber.

    -Mesh

1. Bandingkan nilai resistansi terbaca dengan terukur!

Resistansi
Terbaca	Terukur
1000 Ω	977 Ω
1000 Ω	976 Ω
1000 Ω	976 Ω
1000 Ω	978 Ω
1000 Ω	978 Ω
1000 Ω	974 Ω
1000 Ω	973 Ω

Secara umum, nilai resistansi terukur pada masing-masing resistor tidak jauh berbeda dari nilai terbaca (nominal 1000Ω). Selisih yang muncul berada dalam rentang ±30Ω, seperti pada Ra (977Ω), Rb (976Ω), dan Rc (976Ω). Perbedaan kecil ini wajar terjadi karena toleransi pabrik pada resistor umumnya ±1% hingga ±5%. Hal ini menunjukkan bahwa komponen yang digunakan masih sesuai spesifikasi dan dapat digunakan untuk analisis lebih lanjut.

2. Bandingkan arus terukur dan arus hasil perhitungan!

Arus (mA)  I=V/R	Arus Mesh (mA)
0,003069	IRa=I total	0,003069
0,000797	IRb = Ia	0,000797
0.000271	IRc = Ib	0.000271
0,002163	IRd = Ic = I1-I2	0,002163
0.000541	IRe = Id = I2-I3	0.000541
0.000274	IRf = Ie = I3	0.000274
0.000812	IRg = If = I2	0.000812

Arus hasil perhitungan diperoleh menggunakan rumus $I=\frac{\mathrm{V/R}}{}$, sementara arus terukur ditampilkan dari hasil simulasi mesh. Pada beberapa resistor seperti Ra, Rb, dan Rc, nilai arus terukur dan perhitungan terlihat sangat mendekati. Namun, sebenarnya perbandingan ini kurang tepat karena dalam praktikum tidak disediakan nilai arus loop seperti Ia, Ib, I1, I2, I3 secara eksplisit. Seharusnya, untuk membandingkan arus mesh dengan hasil perhitungan, diperlukan nilai arus loop dari analisis mesh secara manual. Karena data tersebut tidak diberikan, maka arus yang ada pada kolom "Arus Mesh" sebenarnya hanya disamakan dengan hasil perhitungan $I = V/R$, bukan hasil dari analisis mesh yang sesungguhnya.

5. Download File[Kembali]

VIDEO PERCOBAAN [KLIK DISINI]

Laporan Akhir [Klik Disini]