LAPORAN PRAKTIKUM

PENGELOLAAN DAN TEKNIK LABORATORIUM IPA

PRAKTIKUM DAYA LISTRIK

oleh :

Kelompok II

Yulia Lestari (15312241014)

Yustar Afif P. (15312241028)

Reni Primastuti (15312241030)

Sonia Sukma P. (15312241033)

Ria Novita (15312244006)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN IPA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

September, 2016

A. JUDUL

Daya Listrik

B. TUJUAN

Mengidentifikasi pengaruh daya listrik terhadap nyala lampu

C. KAJIAN PUSTAKA

Listrik dinamis adalah listrik yang muatannya bergerak sehingga menimbulkan arus listrik. Pembahasan tentang listrik dan muatan listriknya dalam keadaan mengalir disebut elektrodinamika. Terdapat 2 jenis muatan yaitu muatan positif dan muatan negatif yang masing – masing terbentuk oleh ion – ion positif dan negatif yang saling bergerak berlawanan arah. Arus listrik adalah muatan listrik yang mengalir melalui penghantar dari potensial tinggi ke potensial rendah. Arus listrik dibagi menjadi dua yaitu arus listrik yang mengalir satu arah saja atau arus DC dan arus listrik yang mengalir bolak – balik atau AC. Dalam penerapannya arus AC digunakan untuk penggunaan listrik dalam skala besar sedangkan arus DC digunakan untuk peralatan elektronika dalam skala kecil seperti penggunaan baterai, accu, dan transformeter (Sutejo, 2007).

1. Hukum Ohm

Sebuah hambatan yang nilainya tetap dipasang pada potensial yang besarnya berubah – ubah, maka kuat arus yang melewati hambatan juga berubah – ubah. ”Beda potensial antara ujung – ujung hambatan sebanding dengan besar kuat arus listrik yang melalui hambatan tersebut”. Pernyataan ini dikenal sebagai hukum Ohm. Secara matematis dituliskan sebagai berikut :

V = I . R

Keterangan : R = hambatan / resistansi (𝜴)

V = beda potensial (Volt)

I = kuat arus listrik (A) (Sutejo, 2007).

2. Susunan Hambatan Listrik

Dalam suatu rangkaian listrik umumnya kita menggunakan beberapa hambatan. Hambatan tersebut dapat disusun secara seri, paralel, ataupun campuran (Mikrajuddin, 2007).

a. Rangkian 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. Contoh yang baik dari beberapa beban rangkaian dihubung seri adalah lampu pohon natal. Dua buah elemen berada dalam susunan seri jika mereka hanya memiliki sebuah titik utama yang tidak terhubung menuju elemen pembawa arus pada suatu jaringan. Karena semua elemen disusun seri, maka jaringan tersebut disebut rangkaian seri. Dalam rangkaian seri, arus yang lewat sama besar pada masing-masing elemen yang tersusun seri. Sifat-sifat rangkaian seri adalah sebagai berikut:

1) Arus yang mengalir pada masing beban adalah sama.

2) Tegangan sumber akan dibagi dengan jumlah tahanan seri jika besar tahanan sama. Jumlah penurunan tegangan dalam rangkaian seri dari masing-masing tahanan seri adalah sama dengan tegangan total sumber tegangan.

3) Banyak beban listrik yang dihubungkan dalam rangkaian seri, tahanan total rangkaian menyebabkan naiknya penurunan arus yang mengalir dalam rangkaian. Arus yang mengalir tergantung pada jumlah besar tahanan beban dalam rangkaian.

4) Jika salah satu beban atau bagian dari rangkaian tidak terhubung atau putus, aliran arus terhenti (Hayt, 2005).

Prinsip dalam Rangkaian Seri adalah sebagai berikut:

1) Hambatan total merupakan hasil penjumlahan tiap-tiap hambatan serinya.

2) Kuat arus dalam tiap-tiap hambatannya tetap dan besar kuat arus setiap hambatan sama dengan kuat arus totalnya.

3) Beda potensial/tegangan tiap-tiap hambatannya berbeda-beda dan hasil penjumlahan tegangan tiap-tiap hambatannya sama dengan tegangan totalnya.

V total = V1 + V2 +.. Vn

R total = R1 + R2 + ... Rn

Contoh paling sederhana penerapan rangkaian listrik seri dalam kehidupan sehari-hari adalah lampu hias pohon natal yang menggunakan rangkaian elektronik & lampu LED, lampu TL atau tube lamp atau lampu neon yang masih memakai ballast di dalam boksnya memakai rangkaian seri antara jala-jala dengan ballastnya, dalam setrika listrik dan kulkas ada rangkaian seri dengan bimetal.

b. Rangkaian Paralel

Rangkaian Paralel merupakan salah satu yang memiliki lebih dari satu bagian garis edar untuk mengalirkan arus. Dalam kendaraan bermotor, sebagian besar beban listrik dihubungkan secara paralel. Masing-masing rangkaian dapat dihubung-putuskan tanpa mempengaruhi rangkaian yang lain. Sifat-sifat rangkaian paralel adalah sebagai berikut:

1) Tegangan pada masing-masing beban listrik sama dengan tegangan sumber.

2) Masing-masing cabang dalam rangkaian parallel adalah rangkaian individu. Arus masing-masing cabang adalah tergantung besar tahanan cabang.

3) Sebagaian besar tahanan dirangkai dalam rangkaian parallel, tahanan total rangkaian mengecil, oleh karena itu arus total lebih besar. (Tahanan total dari rangkaian parallel adalah lebih kecil dari tahanan yang terkecil dalam rangkaian.)

4) Jika terjadi salah satu cabang tahanan parallel terputus, arus akan terputus hanya pada rangkaian tahanan tersebut. Rangkaian cabang yang lain tetap bekerja tanpa terganggu oleh rangkaian cabang yang terputus tersebut (Hayt, 2005).

Prinsip dalam Rangkaian Paralel adalah sebagai berikut:

1) Seper hambatan paralel merupakan hasil penjumlahan seper tiap-tiap hambatan paralelnya.

2) Kuat arus dalam percabangannya berbeda-beda dan perbandingan kuat arus tiap-tiap percabangan berbanding terbalik dengan perbandingan hambatan tiap-tiap percabangannya serta hasil penjumlahan kuat arus tiap-tiap percabangannya sama dengan kuat arus totalnya.

3) Beda potensial/ tegangan tiap-tiap percabangannya tetap dan besar tegangan setiap percabangan sama dengan tegangan totalnya.

V total = V1 = V2 = V3 = .. Vn

1/R total = 1/R1 + 1/R2 + … 1/R n

Contoh paling sederhana penerapan rangkaian listrik paralel dalam kehidupan sehari-hari adalah pada distribusi listrik PLN kerumah-rumah dan stop kontak merupakan rangkaian paralel dengan jala-jala.

c. Perbedaan Rangkaian seri dan paralel adalah sebagai berikut:

1) Rangkaian seri besar arus listriknya sama besar, tapi besar tegangannya berbeda-beda tergantung besar hambatan pada rangkaian tersebut.

2) Rangkaian paralel, besar tegangan adalah sama untuk masing hambatan yg terpasang, tapi arusnya berbeda tergantung besar hambatan yg terpasang.

3) Rangkaian seri, total hambatan tinggal dijumlah aja semua, kalo rangkaian paralel, jumlah hambatan adalah 1/Rt = (1/R1)+(1/R2)+ ...

4) Jumlah total hambatan pada rangkaian seri, lebih besar dari rangkaian paralel.

5) Total daya yg diserap rangkaian seri biasanya ebih besar dibanding rangkaian paralel (Hyat, 2005).

3. Hukum Kirchoff

Dari jenis rangkaian di atas, maka akan berlaku persamaan berikut dengan menganggap arah loop searah arah arus :

I . R + I . r – E = 0, atau

I . R = E – I . r

E = I (R + r)

I = E atau (R + r)

I . R = beda potensial pada komponen resistor R atau tegangan jepit (Suteja, 2007).

4. Daya Listrik

Daya Listrik atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Electrical Power yaitu jumlah energi yang diserap atau dihasilkan dalam sebuah rangkaian. Sumber energi seperti tegangan listrik akan menghasilkan daya listrik sedangkan beban yang terhubung dengannya akan menyerap daya listrik tersebut. Dengan kata lain, daya listrik adalah tingkat konsumsi energi dalam sebuah rangkaian listrik. Misalnya pada lampu pijar dan heater (pemanas). Lampu pijar menyerap daya listrik yang diterimanya dan mengubahnya menjadi cahaya sedangkan heater mengubah serapan daya listrik tersebut menjadi panas. Semakin tinggi nilai Watt-nya semakin tinggi pula daya listrik yang dikonsumsinya (Zuhal, 2004).

Besar Daya listrik (P) pada suatu alat listrik adalah merupakan besar energi listrik (W) yang muncul tiap satuan waktu (t) sehingga dapat dituliskan :

D. METODOLOGI

a. Tempat dan Waktu Praktikum

Hari, tanggal : Selasa , 20 September 2016

Tempat : Laboraturium IPA 2

Pukul : 07.30 - 09.10 WIB

b. Alat dan Bahan

1. Saklar

2. Lampu

3. Jepit saklar

4. Kabel penghubung (hitam dan merah)

5. Jembatan penghubung

6. Baterai

c. Prosedur

A B C

E. DATA PENGAMATAN

No. rangkaian	Jumlah baterai	Jumlah daya (v)	Nyala lampu
A	3	4,5	+++
B	2	3,0	++
C	1	1,5	+

Keterangan :

+ : Nyala redup

++ : Nyala terang

+++ : Nyala sangat terang

F. PEMBAHASAN

Praktikum yang berjudul “Daya Listrik terhadap Nyala Lampu”, dilaksanakan pada hari Selasa, 20 September 2016 di Laboratorium IPA 2 FMIPA UNY pada pukul 07.30 sampai 09.10 WIB. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui pengaruh daya listrik terhadap nyala lampu.

Pada praktikum ini, praktikan menggunakan berbagai macam alat. Alat yang praktikan gunakan antara lain, seperangkat alat kit listrik dan magnet yang terdiri dari saklar, lampu, jepit steker, kabel penghubung yang berwarna hitam dan merah, jembatan penghubung, baterai, dan papan rangkaian. Alat-alat yang digunakan memiliki fungsinya masing-masing, antara lain saklar yang berfungsi untuk menghidupkan atau mematikan lampu. Lampu digunakan untuk mengetahui apakah rangkaian tersebut mengalir arus listrik atau tidak. Jepit steker digunakan sebagai saluran untuk sumber daya listrik. Kabel penghubung berwarna hitam dan merah berfungsi untuk penghantar arus listrik. Jembatan penghubung juga digunakan untuk menghantarkan arus listrik. Baterai berfungsi sebagai sumber daya listrik. Sedangkan papan rangkaian untuk meletakkan komponen-komponen menjadi suatu rangkaian elektronika.

Langkah kerja dalam praktikum ini yang pertama adalah menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. Kemudian merangkai alat seperti pada gambar yang terdapat dalam metode praktikum. Selanjutnya, membandingkan nyala lampu pada rangkaian a,b, dan c dan mencatat hasil pengamatan pada tabel pengamatan.

Pada percobaan kali ini, variabel yang digunakan praktikan adalah variabel bebas meliputi besar daya listrik atau jumlah baterai, variabel kontrol yaitu rangkaian alat secara seri dan variabel terikatnya yaitu tingkat terangnya nyala lampu.

Percobaan ini menggunakan arus listrik searah atau arus DC. Menurut (Sutejo, 2007), arus DC digunakan untuk peralatan elektronika dalam skala kecil seperti penggunaan baterai.

Pada percobaan pertama yaitu rangkaian alat a, praktikan merangkai alat dengan rangkaian seri dan baterai yang digunakan sebanyak tigaunit. Daya listrik yang digunakan menggunakan tegangan sebesar 4,5 volt. Dengan jumlah baterai dan daya listrik tersebut nyala lampu yang dihasilkan yaitu sangat terang. Selanjutnya, pada percobaan kedua yaitu rangkaian alat b, praktikan merangkai alat secara seri menggunakan baterai sebanyak duaunit. Daya listrik yang digunakan menggunakan tegangan sebesar 3 volt. Dengan jumlah baterai dan daya listrik tersebut nyala lampu yang dihasilkan yaitu terang. Sedangkan, pada percobaan ketiga yaitu rangkaian alat c, praktikan merangkai alat secara seri menggunakan baterai sebanyak satu buah. Daya listrik yang digunakan menggunakan tegangan sebesar 1,5 volt. Dengan jumlah baterai dan daya listrik tersebut nyala lampu yang dihasilkan yaitu redup.

Berdasarkan data yang diperoleh berupa tingkat terangnya nyala lampu dapat diketahui bahwa nyala lampu terang maupun redup dipengaruhi oleh arus listrik yang mengalir dan daya listrik yang diterima. Semakin besar daya listrik yang diterima, maka semakin terang nyala sebuah lampu, dmikian pula sebaliknya, semakin kecil daya listrik yang diterima, maka semakin redup nyala sebuah lampu. Menurut literatur,semakin tinggi nilai Watt-nya semakin tinggi pula daya listrik yang dikonsumsinya (Zuhal, 2004).

G. KESIMPULAN

Semakin besar daya maka nyala lampu semakin terang

DAFTAR PUSTAKA

Sutejo . 2007 . Fisika 3 . Jakarta : Balai Pustaka.

Mikrajuddin, Abdullah . 2007. Fisika I . Bandung : Erlangga.

Hayt , William H, dkk . 2005 . Rangkaian Listrik Jilid I. Jakarta : Erlangga.

Zuhal, dkk . 2004 . Prinsip Dasar Elektroteknik . Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.