Hukum Ohm

1.PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Dua bola logam dengan muatan sama besar dan berlawanan tanda elektron mengalir dari bola negatif ke bola positif bila bola-bola dihubungkan dengan sepotong kawat baja. Arus terjadi didalam kawat sampai bola-bola itu terlucuti sepenuhnya di dalam suatu periode yang khasnya adalah sekitar 1 Mikrodik (1µs = 10-6S). Jadi, jika muatan awal pada bola adalah Q = 10-8c dan arus bertahan t = 10-6 s, arus rerata I selama waktu itu adalah I =qt= 10-6 10-6 (Cromer, 1994).
Dalam banyak pemakaian, kita jumpai sumber tegangan dan beberapa buah resistor yang dihubungkan dengan cara tertentu. Rangkaian seperti ini dikatakan membentuk suatu jaringan. (Sutrisno, 1979).
Arus (I) listrik terdapat dalam suatu area ketika muatan listrik total dipindahkan dari suatu titik ke titik lain dalam area tersebut. Misalnya muatan bergerak melewati sebuah kawat,. Jika suatu muatan Q dipindahkan melewati suatu luas penampang melintang kawat yang diketahui dalam suatu waktu t, maka arus yang melewati kawat tersebut adalah I =qt (Bueche, 2006).

1.2. Maksud dan Tujuan
Maksud dari praktikum fisika dasar materi hukum ohm ini adalah agar praktikan dapat mengetahui dan memahami secara keseluruhan tentang hukum ohm serta manfaatnya di bidang perikanan.
Tujuan dari praktikum fisika dasar materi hukum ohm adalah supaya praktikan dapat menentukan tahanan suatu penghantar dan kuat arus dan tahanan listrik dalam suatu rangkaian dengan menggunakan prinsip hukum ohm.

1.3. Waktu dan Tempat
Praktikum Fisika Dasar Materi Hukum Ohm dilaksanakan pada hari selasa, 30 november 2010 pukul 13.00 wib bertempat di Laboratorium Ilmu-Ilmu Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Brawijaya, Malang.

2.TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Hukum Ohm
Suatu hambatan adalah ohm, dimana simbol Ω (omega yunani) digunakan : 1Ω = 1 V/A. Hukum ohm pada mulanya terdiri dari dua bagian. Bagian pertamanya hanya merumuskan persamaan hambatan, V = I.R (Bueche, 2006)
Arus I di dalam kawat gayut pada beda potensial V antara ujung-ujungnya. Untuk kebanyakan logam, I adalah sebanding dengan V dapat ditulis I = atau V = R.I ini adalah hukum ohm. Ketetapan kesebandingan R dinamakan hambatan (resistant) dan satuannya adalah volt per ampere (V/A) dinamakan ohm (Ω) (Cromer, 1994).
Hukum ohm menyatakan bahwa besar arus yang mengalir pada suatu konduktor, pada suhu tetap sebanding dengan beda potensial antara kedua ujung-ujung konduktor (Praweda, 2010).

2.2. Hukum Kirchoff
2.2.1.Hukum Kirchoff I
Hukum pertama Kirchoff arus total yang masuk setiap titik untai adalah sama dengan arus total yang meninggalkan titik tersebut. Ini adalah konsekuensi dari kenyataan bahwa tidak ada muatan berkumpul di suatu titik. (Cromer, 2006).
Aturan simpul (persimpangan) : jumlah dari semua arus yang menuju sebuah simpul harus sama dengan jumlah dari semua arus yang meninggalkan simpul tersebut. (Bueche, 2006)
Dipertengahan abad ke-19, Gustav Robert Kirchoff (1824-1887) menemukan cara untuk menentukan arus listrik pada rangkaian bercabang yang kemusian dikenal dengan hukum Kirchoff, hukum ini berbunyi “ Jumlah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan “. (Rizty, 2009)
2.2.2.Hukum Kirchoff II
Beda potensial antara senbarang dua titik dalam suatu lantai adalah sama melalui sembarang lintasan (atau loop) tertutup dalam suatu rangkaian, jumlah aljabar dari perubahan potensial yang dialami adalah nol. Dalam penjumlahan ini, kenaikan potensial adalah yang negative (Bueche, 2006)
Hukum Kirchoff II berbunyi, “Dalam rangkaian tertutup. Jumlah aljabar GGL (E) dan jumlah penurunan potensial sma dengan nol”. Maksud dari jumlah penurunan potensial sma dengan nol adalah tidak ada energi listrik yang hilang dalam rangkaian tersebut (Rizty, 2009)

2.3. Rangkaian seri
Rangkaian seri terdiri dari dua atau lebih beban listrik yang dihubungkan ke satu daya lewat satu rangkaian. Rangkaian seri dapat berisi banyak beban listrik dalam satu rangkaian (Dona, 2008)
Pada rangkaian seri besarnya arus listrik yang mengalir disetiap titik besarnya sama. Apabila kuat arus yang lewat hambatan R1 adalah I1, kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah I2 dan kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah I3. Sedangkan kuat arus yang keluar dari sumber I, maka berlaku I1=I2=I3=I. (Ganawati, 2009)

2.4. Rangkaian paralel
Rangkaian paralel merupakan salah satu yang memiliki lebih dari satu bagian garis edar untuk mengalirkan arus. Dalam kendaraan bermotor, sebagian kasar beban listrik dihubungkan secara parallel. Masing-masing rangkaian dapat dihubung-putuskan tanpa mempengaruhi rangkaian yang lain. (Dena, 2008)
Rangkaian parallel adalah beberapa resistor dihubungkan secara parallel antara dua simpul jika satu ujung dari masing-masing resistor dihubungkan ke salah satu simpul dan ujung lain dari setiap resistor dihubungkan dengan simpul lainnya. 1/REK= 1/R1+1/R2+1/R3+…(rangkaian paralel) (Bueche, 2006)

2.5. Manfaat hukum ohm dalam bidang perikanan
Dalam bidang perikanan, hukum ohm berfungsi untuk mempelajari tentang kelestarian di pendidikan akademik perikanan yang sring terdapat fasilitas stimulator elektronik dalam pelajaran tentang listrik. Ada beberapa macam alat yang mendukung dalam praktikum :
Simulasi kontrol motor listrik
Simulasi kontrol motor listrik P
Simulasi rangkaian
(Wikipedia, 2010)

3.METODOLOGI

3.1. Alat dan Fungsi
Alat-alat yang digunakan pada praktikum fisika dasar materi hukum ohm adalah :
Power suppy : sebagai sumber listrik
Resistor : sebagai hambatan
Ampere meter : untuk mengukur nilai kuat arus
Volt meter : untuk mengukur nilai tegangan
Penjepit buaya : untuk menjepit kabel dan sebagai penghubung
Lampu : sebagai indikator adanya arus listrik yang mengalir
Kabel : sebagai penghubung

3.2. Skema kerja
Disiapkan semua alat yang akan digunakan
Dihubungkan sebuah rangkaian seri
Power supply dinyalakan
Diukur ketahanan geser secara berturut-turut dan dialiri tegangan pada sumber daya dari 0,1 Ω, 0,22Ω, 0,33Ω, 0,5Ω dan 1Ω
Dinaikkan tegangan minimum sampai yakni 9 volt sampai 12 volt
Dicatat besar arus dan tegangan setiap kali perubahan tegangan geser
Dengan cara yang sama, diulang untuk rangkaian parallel
Dicatat hasil pengamatan
Hasil

3.3.Gambar rangkaian

Keterangan:
a.Power supplay
b.Resistor
c.Amperemeter
d.Voltmeter
e.Lampu
f.Kabel penghubung
g.Kabel buaya

4.3 Analisa Prosedur
Langkah awal pada praktikum fisika dasar materi hukum ohm adalah dipersiapkan alat dan bahan power supply sebagai sumber listrik, resistor sebagai hambatan, amperemeter unruk mengukur nilai kuat arus, voltmeter untuk mengukur nilai tegangan, penjepit buaya untuk menjepit kabel dan sebagai penghubung, lampu sebagai indicator adanya arus listrik yang mengalir dan kabel sebagai penghubung.
Dihubungkan sebuah rangkaian seri, power supply dinyalakan, diukur tahanan geser secra berturut-turut dan dialiri tegangan pada sumber daya dari 0,1Ω, 0,22Ω, 0,33Ω, 0,5Ω, dan 1Ω, dinaikkan tegangan minimum sampai 12 volt, dicatat besar arus dan tegangan setiap kali perubahan tegangan geser dan diamati lampunya, dicatat hasil pengamatan.
Dihubungkan dengan rangkaian parallel, power supply dinyalakan, diukur tahanan geser secara berturut-turut dan dialiri tegangan pada sumber daya dari 0,1Ω, 0,22Ω, 0,33Ω, 0,5Ω dan 1Ω, dinaikkan tegangan minimum sampai 12 volt, dicatat besar arus dan tegangan setiap kali perubahan tegangan geser dan diamati lampunya, hasil pengamatan dicatat sehingga didapat hasil praktikum.

4.4 Analisa hasil
Berdasarkan praktikum yang dilakukan pada rangkaian seri tegangan 9 volt dengan hambatan 1 Ω pada lampu I nyala terang. Sedangkan pada lampu II redup, 0,22Ω pada lampu I nyala terang, sedangkan pada lampu II redup, 0,33Ω pada lampu I redup, sedangkan pada lampu II terang dan 1Ω pada kedua lampu redup.
Pada rangkaian parallel tegangan 9 volt dengan hambatan 0,1 Ω lampu I redup, lampu II terang, 0,22Ω lampu I redup, lampu II redup, 0,33Ω lampu I dan lampu II redup, 0,5Ω lampu I sangat redup, lampu II redup sedangkan pada 1Ω keduanya sangat redup.
Pada rangkaian seri tegangan 12 volt dengan hambatan 0,1Ω kedua lampu nyala terang, 0,22Ω kedua lampu nyala terang, 0,33Ω lampu I redup, lampu II terang, 0,5Ω lampu I redup lampu II terang dan pada 1Ω kedua lampu redup.
Pada rangkaian parallel 12 volt dengan hambatan 0,1Ω kedua lampu nyala terang, 0,22Ω kedua lampu nyala terang, 0,33Ω kedua lampu nyala terang dan pada 1Ω kedua lampu redup.
Pada rangkaian seri 9 volt diperoleh ralat mutlak 0,114, ralat nisbi 23,849%, keseksamaan 76,151%, Hp1 0,592 dan Hp2 0,364.
Pada rangkaian paralel 9 volt diperoleh ralat mutlak 0,024, ralat nisbi 4,34%, keseksamaan 95,56%, Hp1 0,577 dan Hp2 0,529.
Pada rangkaian seri 12 volt diperoleh ralat mutlak 0,134, ralat nisbi 17,632%, keseksamaan 82,37%, Hp1 0,894 dan Hp2 0,626.
Pada rangkaian parallel 12 volt diperoleh ralat mutlak 0,017, ralat nisbi 1,986%, keseksamaan 98,014%, Hp1 0,847 dan Hp2 0,839.

5PENUTUP

5.1 Kesimpulan
Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa :
Hukum ohm menyatakan bahwa besar arus yang mengalir pada suatu konduktor pada suhu tetap sebanding dengan beda potensial antara kedua ujung-ujung konduktor.
Hukum Kirchoff I berbunyi, “Jumlah kuat arus yang masukdalam titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan.
Hukum Kirchoff II berbunyi, “Dalam rangkaian tertutup. Jumlah aljabag GGL (E) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol.
Rangkaian seri terdiri dari dua atau lebih beban listrik yang dihubungkan ke satu daya lewat satu rangkaian.
Rangkaian parallel merupakan salah satu yang memilki lebih dari satu bagian garis edar untuk mengalirkan arus.
Dalam bidang perikanan, hukum ohm berfungsi untuk mempelajari tentang kelestarian di pendidikan akademik perikanan yang sering terdapat fasilitas simulator elektronik dalam pelajaran tentang listrik.
Pada tegangan 9 volt rangkaian seri :
Ralat mutlak : 0,114
Ralat nisbi : 23,849%
Keseksamaan : 76,151%
Hp1 : 0,592
Hp2 : 0,364
Rangkaian paralel :
Ralat mutlak : 0,024
Ralat nisbi : 4,34%
Keseksamaan : 95,56%
Hp1 : 0,577
Hp2 : 0,529
Pada tegangan 12 volt rangkaian seri :
Ralat mutlak : 0,134
Ralat nisbi : 17,632%
Keseksamaan : 82,37%
Hp1 : 0,894
Hp2 : 0,626
Rangkaian paralel :
Ralat mutlak : 0,017
Ralat nisbi : 1,986%
Keseksamaan : 98,014%
Hp1 : 0,874
Hp2 : 0,839

5.2 Saran
Sebaiknya dalam praktikum fisika dasar tentang hukum ohm, praktikan benar-benar memperhatikan semua prosedur yang diberikan oleh assisten agar tidak terjadi kesalahan dalam pengamatan dan menghasilkan data yang tepat.

DAFTAR PUSTAKA

Bueche, Frederick J. 2006. Fisika universitas edisi kesepuluh. Erlangga : Jakarta
Cromer, Alan H. 1994. Fisika untuk ilmu-ilmu hayati edisi kedua. Gadjah mada university press : Yogyakarta
Dena. 2008. Hukum Kirchoff dan hukum ohm. http://basicphysics.blogspot.com/2008/02/hukum_Kirchoff dan hukum ohm.html diakses tanggal 2 desember 2010, pukul 15.00
Ganawati. 2009. Hukum ohm dan hukum I Kirchoff. http://www.crayonpedia.org/mw/hukum ohm dan hukum I Kirchoff diakses tanggal 2 desember 2010, pukul 15.00
Praweda. 2010. http://kambing.ni.ac.id/bebas/V12/sponsor/sponsor-pendamping/praweda/fisika.html diakses tanggal 1 desember 2010 pukul 20.00
R izty. 2005. Rangkaian seri dan parallel. http://smanictechnoclub.files.wordpress.com/rangkaian seri dan paralel.doc diakses pada tanggal 1 desember 2010, pukul 20.15
Sutrisno. 1979. Fisika dasar listrik, magnet dan termofisika. ITB : Bandung
Wikipedia. 2010. Hukum ohm dalam perikanan. http://id.wikipedia.org/wiki diakses tanggal 2 desember 2010, pukul 15.00