MODUL 3

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan ...

1. 1. Tugas Pendahuluan
2. 2. Laporan Akhir

MODUL 3

HUKUM OHM,HUKUM KIRCHOFF,MESH

1. Pendahuluan[Kembali]

Hukum Ohm menyatakan hubungan antara arus listrik dan beda potensial. Arus yang mengalir melalui sebagian besar konduktor berbanding lurus dengan tegangan yang diterapkan padanya. Georg Simon Ohm, seorang fisikawan Jerman, adalah orang pertama yang memverifikasi hukum Ohm secara eksperimental. Hukum Ohm mengatakan bahwa tegangan pada suatu konduktor akan sebanding dengan arus yang melewatinya dan hanya berlaku ketika suhu dan faktor-faktor fisik lainnya tetap konstan.

Hukum Kirchhoff ada dua, yaitu hukum kirchhoff pertama (kirchhoff current law/kcl) dan hukum kirchhoff kedua (kirchhoff voltage law/kvl). Hukum Kirchhoff pertama atau KCL menyatakan bahwa "total arus atau muatan yang masuk ke persimpangan atau node persis sama dengan muatan yang keluar dari node tersebut, karena tidak ada tempat lain untuk pergi kecuali keluar, dan tidak ada muatan yang hilang di dalam node." Dengan kata lain, jumlah aljabar dari SEMUA arus yang masuk dan keluar dari suatu node harus sama dengan nol, I(keluar) + I(masuk) = 0. Ide ini oleh Kirchhoff umumnya dikenal sebagai Hukum Kekekalan Muatan. Hukum Kirchhoff kedua atau KVL menyatakan bahwa "dalam setiap jaringan loop tertutup yang didorong oleh sumber tegangan, total tegangan di sekitar loop tersebut sama dengan jumlah semua penurunan tegangan di dalam loop yang sama," yang sama dengan nol. Dengan kata lain, jumlah aljabar dari semua sumber tegangan dan penurunan tegangan dalam suatu loop tertutup harus sama dengan nol, karena jumlah aljabar dari penurunan tegangan sama dengan jumlah aljabar dari sumber tegangan. Ide ini oleh Kirchhoff dikenal sebagai Hukum Kekekalan Energi.

Analisis mesh adalah cara lain untuk menganalisis rangkaian listrik dengan menggunakan arus mesh atau arus loop sebagai variabel utama. Pendekatan ini lebih praktis daripada menganalisis arus yang mengalir melalui setiap elemen dalam rangkaian karena jumlah persamaan yang harus diselesaikan lebih sedikit.

2. Tujuan[Kembali]

1. Dapat memahami prinsip Hukum Ohm.

2. Dapat memahami prinsip Hukum Kirchoff.

3. Dapat membuktikan perhitungan arus dengan menggunakan

Teorema Mesh. 

                                                   

3. Alat dan Bahan[Kembali]

A.Alat

1.module

2.Multimeter

3.DC Power Supply

4.Voltmeter model 2011

5.Amperemeter model 2011

6.Jumper

7.Base Station

B.Bahan

1.Resistor

4. Dasar Teori[Kembali]

1.Resistor

Resistor merupakan komponen penting dan sering dijumpai dalam sirkuit Elektronik. Boleh dikatakan hampir setiap sirkuit Elektronik pasti ada Resistor. Tetapi banyak diantara kita yang bekerja di perusahaan perakitan Elektronik maupun yang menggunakan peralatan Elektronik tersebut tidak mengetahui cara membaca kode warna ataupun kode angka yang ada ditubuh Resistor itu sendiri.

Seperti yang dikatakan sebelumnya, nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.

Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.

Cara Membaca Kode Warna Resistor 4 Gelang

1. Warna gelang ke-1 menunjukkan nilai tahanan
2. Warna gelang ke-2 menunjukkan nilai tahanan kedua
3. Warna gelang ke-3 menunjukkan angka pengali
4. Warna gelang ke-4 menunjukkan nilai toleransi.

Cara Membaca Kode Warna Resistor 5 Gelang

1. Warna gelang ke-1, ke-2, dan ke-3 menunjukkan nilai tahanan atau resistansi
2. Warna gelang ke-4 menunjukkan angka pengali
3. Warna gelang ke-5 menunjukkan nilai toleransi

Selanjutnya kita hitung nilai resistor tersebut:

Gelang 1 = coklat = 1
Gelang 2 = hitam = 0
Gelang 3 = hijau = 5 karena sebagai pengali jadi nilainya 00000 atau 105

Jadi nilai resistor tersebut adalah:

1+ 0 + 0000 + 5% = 1.000.000=1.000.000 ohm 5%  = 1 juta ohm 5%   atau perhitungannya seperti ini
10  x 105 ohm= 106 ohm = 1 juta ohm ± 5%
Apa maksud toleransi 5%? Maksudnya, 5% dari 10k ohm adalah 50000 ohm =50k, sehingga nilai resistor tersebut bisa saja berada antara 0,95M ohm sampai dengan 1,05M ohm.

Gelang 1 : orange  = 3
Gelang 2 : orange  = 3 
Gelang 3 : hitam = 0
Gelang 4 : merah =  102 atau 00
Gelang 5 : coklat = 1%
Jadi nilai resistor tersebut adalah 330 x 102  =33.000 ohm ± 1% atau 33k ohm ± 1%

2.       Hukum Ohm

“Kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar atau hambatan besarnya sebanding dengan beda potensial atau tegangan antara ujung-ujung penghantar tersebut. Pernyataan itu bisa dituliskan sebagai berikut yaitu I ∞ V.” Hukum Ohm dirumuskan oleh fisikawan Jerman Georg Simon Ohm pada tahun 1827 dan dinyatakan dalam persamaan matematis sederhana:

V = I⋅R

V = tegangan dalam volt (V),

I = arus dalam ampere (A), dan

R = resistansi dalam ohm (Ω).

Hukum Ohm menyatakan bahwa tegangan pada suatu komponen dalam suatu rangkaian sebanding dengan arus yang mengalir melaluinya, dengan resistansi sebagai faktor proporsionalitasnya. Artinya, jika resistansi tetap, maka arus dan tegangan akan memiliki hubungan linier. Jika resistansi meningkat, arus akan menurun untuk mempertahankan proporsionalitas dengan tegangan.

3.hukum kirchoff

Hukum I Kirchoff:

"Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik cabang akan sama dengan jumlah kuat arus listrik yang meninggalkan titik itu."

Hukum I Kirchhoff biasa disebut Hukum Arus Kirchhoff atau

Kirchhoff’s Current Law (KCL).

Gambar 3.1 Hukum Kirchoff

Berdasarkan gambar di atas, besar kuat arus total yang melewati titik percabangan a secara matematis dinyatakan

Σ Imasuk = Σ Ikeluar

yang besarnya adalah

I1 = I2 + I3.

 Hukum II Kirchoff:

"Jumlah aljabar beda potensial (tegangan) pada suatu rangkaian tertutup adalah sama dengan nol."

 

Hukum II Kirchhoff biasa disebut Hukum Tegangan Kirchhoff

atau Kirchhoff’s Voltage Law (KVL).

Berdasarkan gambar di atas, total tegangan pada rangkaian adalah Vab + Vbc + Vcd + Vda = 0. Hukum II Kirchhoff ini menjelaskan bahwa jumlah penurunan beda potensial sama dengan nol artinya tidak ada energi listrik yang hilang dalam rangkaian atau semua energi listrik diserap dan digunakan.

4.Mesh

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.