Eksperimen ini bertujuan untuk mempelajari hukum Ohm, karakteristik dioda dan LED berbagai warna, serta LDR. Dilakukan pengukuran hambatan dan karakteristik I-V pada komponen-komponen tersebut menggunakan blackbox dan multimeter. Hasilnya ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik hubungan I-V.
Dokumen tersebut membahas tentang komponen elektronika resistor, termasuk definisi, jenis, prinsip kerja, dan contoh soal penerapannya pada rangkaian seri dan paralel.
Dokumen tersebut memberikan informasi tentang:
1. Penjelasan tentang tujuan praktikum rangkaian listrik di Laboratorium Teknik Elektro untuk memperkuat konsep, melengkapi kuliah, dan melatih keterampilan.
2. Prosedur dan tata tertib yang harus dipatuhi selama melakukan praktikum rangkaian listrik di laboratorium tersebut.
3. Sanksi yang diberikan kepada mahasiswa yang melanggar prosedur dan tata tertib praktikum.
Eksperimen ini bertujuan untuk mempelajari hukum Ohm, karakteristik dioda dan LED berbagai warna, serta LDR. Dilakukan pengukuran hambatan dan karakteristik I-V pada komponen-komponen tersebut menggunakan blackbox dan multimeter. Hasilnya ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik hubungan I-V.
Dokumen tersebut membahas tentang komponen elektronika resistor, termasuk definisi, jenis, prinsip kerja, dan contoh soal penerapannya pada rangkaian seri dan paralel.
Dokumen tersebut memberikan informasi tentang:
1. Penjelasan tentang tujuan praktikum rangkaian listrik di Laboratorium Teknik Elektro untuk memperkuat konsep, melengkapi kuliah, dan melatih keterampilan.
2. Prosedur dan tata tertib yang harus dipatuhi selama melakukan praktikum rangkaian listrik di laboratorium tersebut.
3. Sanksi yang diberikan kepada mahasiswa yang melanggar prosedur dan tata tertib praktikum.
Dokumen tersebut membahas tentang komponen elektronika resistor. Terdapat tiga jenis resistor yaitu resistor tetap, tidak tetap, dan tidak linier. Resistor tetap memiliki nilai yang konstan, sedangkan resistor tidak tetap dan tidak linier nilainya dapat berubah sesuai faktor lingkungan seperti suhu dan cahaya. Dokumen ini juga menjelaskan cara membaca kode warna pada resistor dan contoh soal aplikasi resistor dalam rangka
Laporan praktikum mendeskripsikan eksperimen untuk mengukur hambatan dalam amperemeter dan voltmeter. Mahasiswa mengukur hambatan dengan dua cara, yakni secara langsung dan menggunakan hambatan tetap, lalu membandingkan hasilnya untuk mendapatkan nilai hambatan. Eksperimen ini bertujuan untuk mempelajari cara pengukuran hambatan dalam alat ukur arus dan tegangan listrik.
Alat ukur listrik seperti osiloskop, multimeter, dan audiogenerator digunakan untuk mengukur periode, frekuensi, tegangan, dan hambatan. Osiloskop dapat mengukur sifat gelombang listrik seperti sinus, persegi, dan hubungannya dengan waktu, sedangkan multimeter dan audiogenerator digunakan untuk mengukur tegangan dan menghasilkan gelombang acuan.
5. pengisian dan pengosongan kapasitorSyihab Ikbal
Dokumen ini membahas prosedur praktikum mengenai pengisian dan pengosongan energi pada kapasitor. Terdapat tujuan dan pengantar tentang prinsip kerja kapasitor beserta komponen dan alat ukur yang diperlukan. Prosedur meliputi pengukuran tegangan dan arus saat pengisian dan pengosongan muatan kapasitor untuk membuat grafik dan menentukan konstanta waktu serta kapasitasnya.
Laporan ini merangkum hasil praktikum dasar elektro yang dilakukan oleh Kelompok 9 yang terdiri dari 5 mahasiswa. Praktikum ini meliputi percobaan hukum Ohm, hukum Kirchhoff, pembagi tegangan, resistor seri, dan karakteristik beberapa komponen elektronika.
1) Dokumen ini membahas tentang percobaan untuk mengukur kuat arus, beda tegangan, dan tahanan dalam voltmeter dan amperemeter menggunakan rangkaian listrik arus searah.
2) Dijelaskan alat-alat yang digunakan seperti voltmeter, amperemeter, hambatan box, dan sumber tegangan beserta fungsinya. Juga dibahas hukum-hukum dasar listrik seperti hukum Ohm, Kirchhoff I, dan Kirchhoff II.
3)
Voltmeter adalah alat ukur tegangan listrik. Makalah ini menjelaskan konfigurasi dan cara kerja voltmeter dan multimeter, termasuk komponen-komponennya, batas ukur, sensitivitas, dan efek pembebanan. Contoh soal juga diberikan untuk mendemonstrasikan cara menghitung tahanan pengali pada multimeter rangkuman ganda.
Modul ini membahas penggunaan amperemeter dan voltmeter untuk mengukur arus dan tegangan dalam rangkaian listrik searah. Amperemeter harus dipasang secara seri untuk mengukur arus, sedangkan voltmeter dipasang secara paralel untuk mengukur tegangan. Rangkaian dapat disusun secara seri, paralel, atau kombinasi dari keduanya. Praktikum dirancang untuk mengukur arus dan tegangan pada berbagai konfigurasi rangka
Laporan ini mendeskripsikan percobaan pengukuran arus dan tegangan pada beban RL dengan menggunakan multimeter dengan variasi nilai resistansi RL. Tujuannya adalah menyelidiki pengaruh tahanan alat ukur terhadap nilai pengukuran. Hasilnya menunjukkan pengukuran lebih akurat pada rangkaian tertentu dan terjadi penyimpangan pada RL besar.
Dokumen ini membahas tentang rangkaian resistor seri dan paralel. Terdapat penjelasan tentang konsep dasar, contoh soal, dan praktikum simulasi mengukur arus dan tegangan pada resistor. Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh nilai resistansi terhadap arus dan tegangan pada rangkaian seri dan paralel secara eksperimental.
Praktikum ini bertujuan untuk menganalisis bentuk grafik dan perbandingan tegangan output terhadap variasi frekuensi pada rangkaian RC integral dan diferensial. Percobaan dilakukan dengan manipulasi frekuensi 25 Hz, 50 Hz, dan 100 Hz pada kedua rangkaian. Hasilnya menunjukkan bahwa pada rangkaian integral, tegangan output berkurang seiring kenaikan frekuensi dan periode berkurang. Sedangkan pada rangkaian diferensial, tegangan output
Laporan praktikum fisika dasar tentang rangkaian resistor dan kapasitor. Tujuan praktikum adalah mempelajari karakteristik kapasitor dan menentukan konstanta waktu serta kapasitasnya. Dilakukan percobaan pengisian dan pengosongan kapasitor, diukur tegangan dan arusnya. Data diolah untuk menentukan konstanta waktu dan grafik yang dihasilkan menunjukkan hubungan eksponensial antara tegangan dan wak
Dokumen tersebut membahas tentang rangkaian pembagi tegangan dan arus, serta rangkaian setara Thevenin dan Norton. Rangkaian pembagi digunakan untuk membagi tegangan atau arus ke komponen lain, sedangkan rangkaian setara digunakan untuk menyederhanakan analisis rangkaian melalui pengganti sumber tegangan dan resistansi.
Dokumen tersebut membahas tentang komponen elektronika resistor. Terdapat tiga jenis resistor yaitu resistor tetap, tidak tetap, dan tidak linier. Resistor tetap memiliki nilai yang konstan, sedangkan resistor tidak tetap dan tidak linier nilainya dapat berubah sesuai faktor lingkungan seperti suhu dan cahaya. Dokumen ini juga menjelaskan cara membaca kode warna pada resistor dan contoh soal aplikasi resistor dalam rangka
Laporan praktikum mendeskripsikan eksperimen untuk mengukur hambatan dalam amperemeter dan voltmeter. Mahasiswa mengukur hambatan dengan dua cara, yakni secara langsung dan menggunakan hambatan tetap, lalu membandingkan hasilnya untuk mendapatkan nilai hambatan. Eksperimen ini bertujuan untuk mempelajari cara pengukuran hambatan dalam alat ukur arus dan tegangan listrik.
Alat ukur listrik seperti osiloskop, multimeter, dan audiogenerator digunakan untuk mengukur periode, frekuensi, tegangan, dan hambatan. Osiloskop dapat mengukur sifat gelombang listrik seperti sinus, persegi, dan hubungannya dengan waktu, sedangkan multimeter dan audiogenerator digunakan untuk mengukur tegangan dan menghasilkan gelombang acuan.
5. pengisian dan pengosongan kapasitorSyihab Ikbal
Dokumen ini membahas prosedur praktikum mengenai pengisian dan pengosongan energi pada kapasitor. Terdapat tujuan dan pengantar tentang prinsip kerja kapasitor beserta komponen dan alat ukur yang diperlukan. Prosedur meliputi pengukuran tegangan dan arus saat pengisian dan pengosongan muatan kapasitor untuk membuat grafik dan menentukan konstanta waktu serta kapasitasnya.
Laporan ini merangkum hasil praktikum dasar elektro yang dilakukan oleh Kelompok 9 yang terdiri dari 5 mahasiswa. Praktikum ini meliputi percobaan hukum Ohm, hukum Kirchhoff, pembagi tegangan, resistor seri, dan karakteristik beberapa komponen elektronika.
1) Dokumen ini membahas tentang percobaan untuk mengukur kuat arus, beda tegangan, dan tahanan dalam voltmeter dan amperemeter menggunakan rangkaian listrik arus searah.
2) Dijelaskan alat-alat yang digunakan seperti voltmeter, amperemeter, hambatan box, dan sumber tegangan beserta fungsinya. Juga dibahas hukum-hukum dasar listrik seperti hukum Ohm, Kirchhoff I, dan Kirchhoff II.
3)
Voltmeter adalah alat ukur tegangan listrik. Makalah ini menjelaskan konfigurasi dan cara kerja voltmeter dan multimeter, termasuk komponen-komponennya, batas ukur, sensitivitas, dan efek pembebanan. Contoh soal juga diberikan untuk mendemonstrasikan cara menghitung tahanan pengali pada multimeter rangkuman ganda.
Modul ini membahas penggunaan amperemeter dan voltmeter untuk mengukur arus dan tegangan dalam rangkaian listrik searah. Amperemeter harus dipasang secara seri untuk mengukur arus, sedangkan voltmeter dipasang secara paralel untuk mengukur tegangan. Rangkaian dapat disusun secara seri, paralel, atau kombinasi dari keduanya. Praktikum dirancang untuk mengukur arus dan tegangan pada berbagai konfigurasi rangka
Laporan ini mendeskripsikan percobaan pengukuran arus dan tegangan pada beban RL dengan menggunakan multimeter dengan variasi nilai resistansi RL. Tujuannya adalah menyelidiki pengaruh tahanan alat ukur terhadap nilai pengukuran. Hasilnya menunjukkan pengukuran lebih akurat pada rangkaian tertentu dan terjadi penyimpangan pada RL besar.
Dokumen ini membahas tentang rangkaian resistor seri dan paralel. Terdapat penjelasan tentang konsep dasar, contoh soal, dan praktikum simulasi mengukur arus dan tegangan pada resistor. Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh nilai resistansi terhadap arus dan tegangan pada rangkaian seri dan paralel secara eksperimental.
Praktikum ini bertujuan untuk menganalisis bentuk grafik dan perbandingan tegangan output terhadap variasi frekuensi pada rangkaian RC integral dan diferensial. Percobaan dilakukan dengan manipulasi frekuensi 25 Hz, 50 Hz, dan 100 Hz pada kedua rangkaian. Hasilnya menunjukkan bahwa pada rangkaian integral, tegangan output berkurang seiring kenaikan frekuensi dan periode berkurang. Sedangkan pada rangkaian diferensial, tegangan output
Laporan praktikum fisika dasar tentang rangkaian resistor dan kapasitor. Tujuan praktikum adalah mempelajari karakteristik kapasitor dan menentukan konstanta waktu serta kapasitasnya. Dilakukan percobaan pengisian dan pengosongan kapasitor, diukur tegangan dan arusnya. Data diolah untuk menentukan konstanta waktu dan grafik yang dihasilkan menunjukkan hubungan eksponensial antara tegangan dan wak
Dokumen tersebut membahas tentang rangkaian pembagi tegangan dan arus, serta rangkaian setara Thevenin dan Norton. Rangkaian pembagi digunakan untuk membagi tegangan atau arus ke komponen lain, sedangkan rangkaian setara digunakan untuk menyederhanakan analisis rangkaian melalui pengganti sumber tegangan dan resistansi.
Dokumen tersebut membahas konsep-konsep dasar kelistrikan seperti hukum Ohm, hambatan, hukum Kirchoff, alat ukur listrik, daya listrik, dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari. Dibahas pula hubungan antara besaran-besaran listrik seperti tegangan, arus, dan hambatan pada rangkaian seri dan paralel serta cara menghitung besaran-besaran tersebut.
Dokumen tersebut membahas konsep-konsep dasar kelistrikan seperti hukum Ohm, hambatan, hukum Kirchoff, alat ukur listrik, daya listrik, dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari. Dibahas pula hubungan antara besaran-besaran listrik seperti tegangan, arus, dan hambatan pada rangkaian seri dan paralel serta cara menghitung besaran-besaran tersebut.
Dokumen tersebut membahas tentang listrik dinamis, termasuk prinsip kerjanya, komponen rangkaian listrik seperti sumber daya dan resistor, hukum-hukum yang berlaku seperti hukum Ohm dan hukum Kirchoff, serta pengukuran kuat arus dan tegangan menggunakan amperemeter dan voltmeter.
Dokumen tersebut membahas tentang listrik dinamis dan komponen-komponennya, termasuk arus listrik, sumber arus listrik, hukum-hukum dasar listrik seperti hukum Ohm dan hukum Kirchhoff, serta analisis rangkaian listrik seperti rangkaian seri, paralel, dan campuran.
Laporan praktikum elektronika dasar 1 membahas ciri statik transistor. Praktikum ini bertujuan untuk memahami cara kerja rangkaian common emitter dan mengukur parameter seperti hfe, hoe, dan tanggapan amplitudo penguat. Dilakukan pengukuran tegangan masukan, keluaran, dan perhitungan peguat tegangan.
Laporan ini mendeskripsikan eksperimen rangkaian listrik seri dan paralel. Tujuannya adalah untuk mempelajari arus, tegangan, dan hambatan pada kedua jenis rangkaian. Berbagai eksperimen dilakukan untuk mengukur parameter-parameter tersebut pada berbagai konfigurasi rangkaian. Hasilnya kemudian dirangkum untuk membandingkan karakteristik dasar dari masing-masing jenis rangkaian.
Standar Kompetensi : Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Kompetensi Dasar : Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam suatu rangkaian serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Indikator : Menjelaskan konsep arus listrik Mejelaskan konsep Hukum Ohm Menjelaskan konsep hambatan pada penghantar Menghitung nilai hambatan pengganti Menhitung nilai kuat arus percabangan Menghitung nilai kuat arus pada rangkaian tertutup SKL : Menentukan besaran fisika pada berbagai bentuk rangkaian listrik
Elektrodinamometer merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur berbagai besaran listrik seperti daya, energi, dan frekuensi. Alat ini dapat mengukur besaran-besaran tersebut untuk arus searah maupun bolak-balik dengan berbagai bentuk gelombang. Elektrodinamometer mengukur besaran-besaran tersebut berdasarkan defleksi kumparan berputarnya yang sebanding dengan perkalian antara arus dan tegangan.
Resistor dan capasitor adalah komponen elektronika penting yang berfungsi untuk mengatur arus dan tegangan. Resistor menghambat arus sementara capasitor menyimpan daya sementara. Keduanya memiliki nilai yang berbeda-beda tergantung ukuran dan warna cincin pada resistor atau angka pada capasitor.
Dokumen tersebut berisi ringkasan materi listrik dinamis untuk kelas XII semester 1. Materi tersebut meliputi konsep arus listrik, pengukuran kuat arus dan tegangan, hukum Ohm, hambatan listrik, rangkaian hambatan seri dan paralel, hukum Kirchhoff, serta rangkaian gaya gerak listrik.
MATERI FISIKA UNTUK SISWA SMP KELAS IX DALAM BENTUK PDF. SUDAH SAYA SUSUN RUNTUT, MENARIK DAN DETAIL. SEMOGA BERMAMFAAT UNTUK KALIAN, SISWA-SIWA SMP. KUNJUNGI SAYA PADA "http://aguspurnomosite.blogspot.com"
1. Olimpiade Sains Nasional 2009
Eksperimen Fisika
Olimpiade Sains Nasional
Eksperimen Fisika
Agustus 2009
Waktu 4 Jam
Petunjuk umum
1.
2.
3.
4.
Hanya ada satu soal eksperimen, namun terdiri atas tiga bagian
Sebaiknya anda mengerjakan eksperimen ini secara berutan.
Bobot per bagian diberikan pada akhir setiap bagian.
Bobot total test eksperimen adalah 10 poin.
Hal 1 dari 13
2. Olimpiade Sains Nasional 2009
Eksperimen Fisika
Hal 2 dari 13
Karakteristik Hambatan Ohmik dan Non-Ohmik
Tujuan Eksperimen
a.
b.
c.
d.
Mempelajari hukum Ohm
Mempelajari karakteristik dioda
Mempelajari karakteristik Light Emitting Diode (LED) dari berbagai warna
Mempelajari Light Dependent Resistor (LDR)
Peralatan:
a. Multimeter (amperemeter, voltmeter, dan ohmmeter)
b. Black-box yang terdiri atas: Baterai, Potensiometer, Hambatan, Dioda, LED (ada 4 macam dari warna yang berbeda), dan LDR
c. Beberapa kabel penghubung
Penjelasan alat
Multimeter
Multimeter atau sering disebut AVO meter adalah alat ukur listrik yang berfungsi sekaligus
sebagai Amperemeter (untuk mengukur kuat arus), Voltmeter (untuk mengukur beda tegangan)
dan Ohmmeter (untuk mengukur hambatan listrik). Multimeter yang digunakan dalam
eksperimen ini ditunjukkan pada gambar berikut.
Gambar 1. Multimeter
Idealnya hambatan dalam voltmeter adalah tak berhingga, sehingga tidak ada arus yang mengalir
pada voltmeter, dan hambatan dalam Amperemeter adalah nol sehingga tidak ada beda tegangan
pada ohmmeter itu.
3. Olimpiade Sains Nasional 2009
Eksperimen Fisika
Hal 3 dari 13
Amperemeter dipasang secara seri dengan komponen yang hendak diukur arus yang melewatinya. Untuk itu anda harus melepas dulu kawat yang hendak diukur kuat arusnya, setelah
itu diujung-ujung kawat yang dilepas tadi disambungkan ke Amperemeter. Misalnya anda
hendak mengukur arus yang mengalir pada hambatan Rx. Caranya adalah dengan melepaskan
atau memotong satu titik (misalnya titik B), lalu ujung-ujung potongan disambung ke Amperemeter seperti ditunjukkan pada gambar berikut.
Gambar 2. Teknik penggunaan amperemeter
Voltmeter dipasang secara paralel dengan komponen yang hendak diukur beda tegangannya,
tanpa perlu melepasnya. Misalnya anda hendak mengukur beda tegangan pada hambatan Rx,
anda cukup memasangkan voltmeter secara paralel dengan hambatan Rx seperti ditunjukkan
pada gambar berikut. Perhatikan polaritas alat ukur yang digunakan. Seringkali polaritas +
menggunakan kabel berwarna merah, sedangkan polaritas – menggunakan kabel warna hitam.
Gambar 3. Teknik penggunaan voltmeter
Sedangkan untuk Ohmmeter dipasang secara paralel dengan hambatan yang hendak diukur besar
hambatan listriknya. Hanya saja pada saat mengukur hambatan tidak boleh ada sumber(tegangan, arus dan daya) yang diberikan ke hambatan itu.
Sebelum mengukur hambatan, kedua terminal alat ukur dihubung-singkatkan terlebih dulu
sampai jarum pengukurannya stabil. Demikian juga jika anda mengubah rentang pengukurannya. Rentang pengukuran diubah dengan memutar saklar putar, angka yang ditunjukkan
pada multimeter itu adalah nilai maksimum pengukuran. Dengan demikian Ohmmeter
telah siap digunakan.
Black-box
Blackbox berisi seluruh komponen yang digunakan dalam eksperimen ini, yaitu Baterai
potensiometer, hambatan RS, hambatan RX, dioda, LED, dan LDR. Foto dan konfigurasi
black-box ditunjukkan pada gambar berikut.
4. Olimpiade Sains Nasional 2009
Eksperimen Fisika
Hal 4 dari 13
Gambar 4. Black-box dan konfigurasi komponen di dalam Black-box
Pada blackbox ini anda harus membuat beberapa rangkaian tertutup yang terdiri atas baterai
potensiometer Rp, hambatan standar Rs, dan salah satu komponen seperti hambatan Rx, dioda,
LED dan LDR.
Potensiometer Rp digunakan untuk mengatur arus yang mengalir di dalam loop tertutup. Pada saat dihubungkan dengan hambatan Rx anda, diminta menentukan hambatan Rx dengan menerapkan hukum Ohm. Baterai digunakan sebagai sumber tegangan. Jangan sekali-kali
menghubung-singkatkan kedua terminal baterai yang dapat mengakibatkan baterai rusak
Anda tidak diberikan pengganti baterai. Sebelum memulai eksperimen, pastikan baterai masih
berfungsi dengan baik, yaitu dengan mengukur tegangan baterai menggunakan voltmeter.
Teori Dasar
Berdasarkan hukum Ohm, tegangan jatuh pada satu komponen sebanding dengan arus yang mengalir pada komponen tersebut. Secara matematik pernyataan ini dituliskan sebagai:
V = IR
dengan V : tegangan jatuh di antara kedua terminal dari komponen.
I : kuat arus yang mengalir di komponen.
R : hambatan komponen.
Gambar 5. Hubungan V dan I
(1)
5. Olimpiade Sains Nasional 2009
Eksperimen Fisika
Hal 5 dari 13
Berdasarkan hukum Kirchoff I, jika ada dua hambatan dihubungkan secara seri, maka arus yang
mengalir di kedua hambatan itu akan sama, yaitu:
I = Ix = Is
RS
Is
(2)
Ix
RX
I
Rp
Gambar 6. Rangkaian Seri
Perhatikan Gambar 7, jika satu nilai dari satu hambatan diketahui, misalnya hambatan Rs (dalam
eksperimen ini Rs = 1000 Ω) maka dengan mengukur tegangan jatuh di Rs yaitu Vs dapat dicari
nilai kuat arus yang mengalir di dalam rangkaian itu, yaitu:
Vs
(3)
Rs
Persamaan ini berlaku untuk voltmeter ideal dengan hambatan dalam voltmeter = ∞. Dalam
eksperimen ini menggunakan voltmeter digital, hambatan dalamnya dapat dianggap relatif sangat besar sehingga penyimpangan pengukuran dapat diabaikan.
I=
Gambar 7. Teknik pengukuran arus dengan voltmeter
Untuk menentukan arus yang mengalir dalam rangkaian seri, anda mengukurnya dengan menggunakan Voltmeter, dan besarnya arus dapat dihitung menghitung dengan menggunakan rumus persamaan 3.
Jika hambatan potensiometer Rp diubah, maka kuat arus dalam rangkaian juga berubah. Dengan
mengukur tegangan jatuh di hambatan yang tak diketahui (Rs), dapat dicari kurva hubungan
antara arus ( I ) dan tegangan pada hambatan yang tak diketahui (Vx ) tsb. Dari kurva ini dapat
ditentukan nilai hambatan Rx.
6. Olimpiade Sains Nasional 2009
Eksperimen Fisika
Hal 6 dari 13
Dengan menggunakan teknik yang sama, hambatan Rx digantikan dengan alat lainnya, seperti
dioda dan LED (lihat gambar 8).
Gambar 8. Pengukuran karakteristik I-V dari dioda dan LED
Dioda merupakan contoh komponen non ohmik, yaitu suatu alat yang memiliki karakteristik tidak linear antara kuat arus dan beda tegangan pada alat tersebut. Dioda dan LED memiliki dua terminal, yaitu Katoda dan Anoda. Agar ada arus yang mengalir di dalam dioda
atau LED, maka terminal katoda perlu dihubungkan ke tegangan negatif dan terminal anoda
dihubungkan ke tegangan positif, seperti ditunjukkan pada gambar 8. Teknik menghubungkan dioda dengan cara ini dikenal sebagai bias maju (forward bias). Sebaliknya ada bias
mundur (reverse bias), yaitu terminal katoda diberi tegangan positif dan terminal anoda diberi tegangan negatif. Dalam eksperimen ini hanya menggunakan bias maju saja. Karakteristik I-V
umum dari dioda dinyatakan sebagai:
η
I = Ioe
qV
kT
(4)
dengan I o : arus saturasi dioda,
η : konstanta,
q: muatan elementer = 1.602 x 10-19 C,
k: konstanta Boltzmann,
T: suhu mutlak.
Dari persamaan ini diubah menjadi ln I = ln I o + η
qV
, karena η , k dan T bernilai tetap sehingga
kT
persamaan diubah lagi menjadi:
ln I = ln I o + cV
dengan. c =
(5)
ηq
kT
Terlihat bahwa hubungan antara ln I dan V berupa persamaan linear.
Eksperimen I: Hukum Ohm
1.
Dari black-box yang anda terima, ukurlah parameter-parameter black-box, yaitu tegangan baterai, hambatan potensiometer pada posisi minimum (Rpmin), hambatan
potensiometer pada posisi maksimum (Rpmax), hambatan Rs, Rx, RLEDmerah, RLEDkuning,
RLEDhijau, RLEDputih1, RLEDputih2. Nyatakan hasilnya dalam bentuk tabel, termasuk dengan
7. Olimpiade Sains Nasional 2009
Eksperimen Fisika
Hal 7 dari 13
satuannya. Gunakan multimeter sebagai voltmeter DC untuk mengukur tegangan baterai
dan ohmmeter untuk mengukur hambatan masing-masing komponen.
Tabel 1, Parameter-parameter black box
No
1
2
3
4
5
2.
Komponen
Batere
Rpmin
Rpmax
Rs
Rx
Nilai
Satuan
Susunlah rangkaian seperti gambar 9 di bawah ini. Gunakan kabel penghubung yang disediakan untuk merangkainya.
RS
RX
Rp
Gambar 9. Rangkaian untuk menentukan hambatan berdasarkan hukum Ohm
3.
Gunakan voltmeter untuk mengukur beda tegangan di terminal Rs , nyatakan dalam besaran
Vs dan juga mengukur beda tegangan di terminal Rx, nyatakan dalam besaran Vx. Konektor
voltmeter jangan sampai terbalik, yaitu konektor positif dihubungkan ke tegangan positif
dan konektor negatif dihungkan ke tegangan negatif. Karena pada eksperimen ini
disediakan satu buah voltmeter, maka pengukuran Vs dan Vx dilakukan secara bergantian
seperti ditunjukkan pada gambar 10 berikut.
Gambar 10. Cara mengukur tegangan di Rs dan Rx.
4.
5.
Vs
. Masukkan hasil
Rs
perhitungan ini dalam tabel. Nyatakan hasil perhitungan ini dengan angka penting (angka
signifikan) yang sesuai.
Ulangi langkah 2-3 untuk beda tegangan di Rs dan di Rx untuk nilai hambatan
potensiometer yang berbeda, yaitu dengan mengubah/memutar tombol pada potensiometer
Hitung arus yang mengalir dalam rangkaian pada Gambar 9, yaitu: I =
8. Olimpiade Sains Nasional 2009
Eksperimen Fisika
Hal 8 dari 13
Rp. Lakukan eksperimen ini paling tidak untuk 10 data pengukuran yang berbeda dan
nyatakan hasil pengukuran dan perhitungan dalam tabel berikut. Lakukan pengubahan
potensiometer mulai dari putaran potensiometer pada posisi minimum dan hingga putaran
potensiometer pada posisi maksimum. Pengukuran Vs dan Vx dilakukan secara
bergantian untuk setiap nilai Rp yang berbeda.
Tabel 2, Menentukan hambatan RX
No
VS
(volt)
VX
(volt)
Vs
Rs
(ampere)
I=
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
6.
7.
8.
9.
Buat titik-titik data itu dalam kertas grafik dengan Vx sebagai sumbu-y dan I sebagai
sumbu-x.
Buat kurva linear yang paling mendekati dari semua titik data yang diperoleh. Bukan
menghubungkan dua titik yang paling jauh saja.
ΔY ΔVx
Dari kurva linear ini, hitung gradien kurva, yaitu: gradien =
. Tentukan
=
ΔX
ΔI
hambatan Rx dari gradien kurva tsb.
Nyatakan hasil perhitungan ini dengan angka penting (angka signifikan) yang benar.
Eksperimen II: Karakteristik dioda dan LED untuk berbagai
1. Ulangi eksperimen I, yaitu dengan mengganti hambatan Rx dengan dioda pada gambar 9.
2. Lakukan eksperimen yang sama seperti eksperimen I, dengan mengukur VS dan VX
(tegangan di dioda) untuk 10 kali pengukuran dengan memvariasi tegangan sumber VS .
Lakukan pengubahan potensiometer mulai dari putaran potensiometer pada posisi minimum
dan hingga putaran potensiometer pada posisi maksimum.
V
3. Hitung arus dioda berdasarkan persamaan I = s , dan juga hitung ln I. Nyatakan dalam tabel
Rs
hasil pengukuran dan perhitungan berikut.
4. Ulangi untuk LED berbagai warna. Tuliskan hasil eksperimen dan perhitungan dalam tabel.
Ingat pengukuran Vs dan Vx untuk setiap nilai Rp.
9. Olimpiade Sains Nasional 2009
Eksperimen Fisika
Hal 9 dari 13
Tabel 3, Karakteristik dioda dan LED untuk berbagai warna
Dioda
No
VS
VX
I
LED Merah
ln I
VS
VX
I
LED Kuning
ln I
VS
VX
I
LED Hijau
ln I
VS
VX
I
LED Putih
ln I
VS
VX
I
ln I
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
5. Buat kurva I vs V (I sebagai sumbu-y dan V sebagai sumbu-x) dari dioda dan LED berbagai
warna dalam satu kertas grafik. Gunakan simbul titik yang berbeda untuk masing-masing
alat, misalnya •, , ×, dan ⊗ masing-masing untuk data pengamatan dioda, LED merah,
LED kuning, LED hijau dan LED putih. Namun jika mengalami kesulitan dalam membuat
kurva-nya dalam satu kertas grafik, anda masih diperkenankan menggunakan kertas grafik
yang berbeda. Gunakan kertas grafik seefisien mungkin.
6. Pada tegangan yang relatif besar, hubungan I vs V mendekati kurva linear. Buat garis linear
itu hingga memotong sumbu-x dan tentukan tegangan itu. Tegangan ini menujukkan alat
non-ohmik itu mulai “turn-on”. Lakukan juga untuk semua kurva. Buat tabel hasilnya untuk
semua alat.
Tabel 4, Tegangan “turn-on” untuk berbagai alat
No
1
2
3
4
5
Alat
Dioda
LED Merah
LED Kuning
LED Hijau
LED Putih
Tegangan “turn-on” (V)
7. Buat kurva ln I vs V (ln I sebagai sumbu-y dan V sebagai sumbu-x) pada kertas grafik
lainnya untuk dioda dan LED berbagai warna, juga dibuat dalam satu kertas grafik.
10. Olimpiade Sains Nasional 2009
Eksperimen Fisika
Hal 10 dari 13
Eksperimen III: Karakteristik LDR
1. Dari black-box yang anda terima, Susunlah rangkaian seperti berikut ini.
Gambar 11. Rangkaian untuk menentukan karakteristik LDR
2. Perhatikan bahwa LDR tidak dihubungkan di sirkuit itu! LDR hanya dihubungkan
dengan ohmmeter.
3. Kecerahan cahaya LED putih yang berada di dalam black-box itu memaparkan cahayanya ke
LDR dan akan mengubah hambatan LDR untuk paparan cahaya yang berubah. Kecerahan
LED diubah dengan cara mengatur hambatan potensiometer Rp. Lakukan pengubahan
potensiometer mulai dari putaran potensiometer pada posisi minimum dan hingga putaran
potensiometer pada posisi maksimum.
4. Ukur tegangan jatuh di hambatan Rs, di LED putih dan hambatan LDR.
5. Ulangi eksperimen dengan mengatur potensiometer Rp dan tuliskan hasil eksperimen dan
perhitungan dalam tabel berikut.
Tabel 5, Karakteristik LDR
No
VS
(volt)
VX
(volt)
Vs
Rs
(ampere)
I=
RLDR
(ohm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
6. Buat kurva hubungan antara R LDR vs I LED yang paling mendekati dari semua titik data yang
diperoleh. Dari kurva ini perkirakan hambatan LDR pada saat gelap. Bandingkan hasilnya
dengan pengukuran langsung.
11. Olimpiade Sains Nasional 2009
Eksperimen Fisika
LEMBAR JAWABAN
Eksperimen I: Hukum Ohm
1.
Tabel 1, Parameter-parameter black box
No
1
2
3
4
5
Komponen
Batere
Rpmin
Rpmax
Rs
Rx
Nilai
Satuan
5.
Tabel 2, Menentukan hambatan RX
No
VS
(volt)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
7. Grafik Vx vs I
8. Gradien Kurva
Hambatan Rx =
VX
(volt)
Vs
Rs
(ampere)
I=
Hal 11 dari 13
12. Olimpiade Sains Nasional 2009
Eksperimen Fisika
Hal 12 dari 13
Eksperimen II: Karakteristik dioda dan LED untuk berbagai
Tabel 3, Karakteristik dioda dan LED untuk berbagai warna
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
VS
(volt)
Dioda
VX
I
(volt)
(A)
ln I
VS
(volt)
LED Merah
VX
I
(volt)
(A)
ln I
VS
(volt)
LED Kuning
VX
I
(volt)
(A)
ln I
VS
(volt)
LED Hijau
VX
I
(volt)
(A)
ln I
VS
(volt)
LED Putih
VX
I
(volt)
(A)
ln I
13. Olimpiade Sains Nasional 2009
Eksperimen Fisika
5. Kurva I vs V untuk dioda dan semua LED.
6. Tabel 4, Tegangan “turn-on” untuk berbagai devais
No
Devais
Tegangan “turn-on”
(V)
1
Dioda
2
LED Merah
3
LED Kuning
4
LED Hijau
5
LED Putih
7 Kurva ln I vs V
Eksperimen III: Karakteristik LDR
4.
Tabel 2, Karakteristik LDR
No
VS
(volt)
VX
(volt)
Vs
Rs
(ampere)
I=
RLDR
(ohm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
5. Kurva R LDR vs I LED
6. RLDR pada saat gelap (menurut grafik) :
RLDR pada saat gelap (menurut pengukuran langsung):
Hal 13 dari 13