< Previous Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi 150 5. Resistor Variabel Apa yang kalian ketahu tentang “Resistor Variabel” ?. benarkah disebut juga dengan potensiometer ? dan apa pula Rheostat ? Diskusikan bersama teman-temanmu, dan cari informasi tersebut selengkap mungkin melalui internet dan literatur-literatur lainnya. Presentasikan bersama kelompokmu. Untuk lebih memahai tentang resistor variabel, coba kalian persiapkan ; 1. Potensiometer 100 KΩ 2. 2 buah resistor tetap masing masing 150 KΩ dan 5 KΩ 3. Sumber tegangan variabel 0 - 30 VDC 4. Kabel penghubung. Prosedur Pengamatan 1. Susun rangkaian berikut : 2. Berikan catu daya sebesar 24 Volt 3. Atur potensio ke nilai minimum, amati arus yang mengalir pada rangkaian, masukan pada tabel ! 4. Ukur tegangan pada R1 Dan R2, masukan pada tabel ! 5. Matikan catu daya. Lepas potensio dari rangkaian, ukur dengan ohm meter nilai resistansinya, catat pada tabel ! 6. Pasang kembali potensio pada rangkaian, putar ¼ putaran, amati kembali arus yang mengalir pada rangkaian Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi 151 7. Nyalakan kembali catu daya, ulangi langkah 3 sampai 6 dengan posisi putaran potensio ½ putaran, ¾ putaran dan posisi maksimal, amati arus yang mengalir pada setiap putaran potensio tersebut dan nilai resistansi potensionya pada tabel ! Tabel pengamatan resistor variabel Potensio (Putaran) VR (volt) VR2 (volt) VR Pot (volt) I rangkaian (mA) R potensio (Kohm) 0 putaran ¼ putaran ½ putaran ¾ putaran 1 putaran 6. Hukum Kirchoff 1 Tugas 6 Perlu di pelajari Pada gambar tersebut, titik pertemuan kawat A aliran arus listrik yang masuk ; I1, I2, I3 dan I4 berkumpul di titik A dan keluar menuju titik B yaitu Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi 152 titik I5. Jika aliran arus listrik yang masuk kita sebut aliran listrik plus, dan aliran listrik yang keluar dari titik itu kita sebut minus, maka kalian bisa menuliskan rumusnya yaitu :.......................... Coba kalian jelaskan keadaan titik-titik A dan B menjadikan definisi dari hukum Kirchoff 1 Mengamati kuat arus pada rangkaian yang tidak bercabang Untuk mempelajari hukum kirchoff ini maka kalian harus mempersiapkan : 1. Sebuah ampermeter yang memiliki batas ukur 0 – 1 Amper 2. Dua buah baterai 1,5 V 3. Dua buah lampu 1,25 V Pengamatan 1 : 1. Susunlah rangkaian tidak bercabang seperti berikut : 2. Mula-mula pasanglah ampermeter pada posisi 1, kemudian posisi 2, posisi 3, dan posisi 4. 3. Pada setiap posisi ampermeter, bacalah kuat arus yang ditunjukkan oleh ampermeter. Tabel pengukuran arus pada rangkaian tidak bercabang Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi 153 No I (mA) Amp 1 Amp 2 Amp 3 Amp 4 Dari hasil pengamatan diatas. Simpulkanlah oleh kalian kuat arus pada rangkaian yang tidak bercabang tersebut ! Sekarang mari kita selidiki kuat arus pada rangkaian bercabang, siapkan : 1. Tiga buah ampermeter 2. Satu biah baterai 1,5 V 3. Dua buah lampu 1,25 V 4. Susun rangkaiannya sepeti berikut : 5. Bacalah kuat arus pada ampermeter A1, A2 dan A3 ketika ketiga switch di tutup dan ketika secara bergantian tiap switch dibuka Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi 154 6. Pada langkah 5, banduingkanlah kuat arus pada A3 dengan jumlah kuat arus pada A1 dan A2. Tabel pengukuran arus pada rangkaian bercabang Switch Ampermeter (mA) S1 S2 S3 A1 A2 A3 on on on on off on off on on Nyatakan kesimpulan kalian tentang kuat arus pada rangkaian bercabang Apa yang didapat oleh penunjukan ampermeter A1 dan A2 dan A3 ? Review : Perhatikan rangkaian gambar dibawah, tentukan kuat arus yang melalui R2, R3, R6 dan R7, dan kemana arah aliran arusnya tandai dan lengkapi dengan arah panah Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi 155 Pengamatan 2 : Siapkan peralatan dan bahan untuk kegiatan ini; 1. Catu daya variabel 2. Experimentor (Peaching Unit) 3. Multimeter 4. Resistor R1 – R6 = 2200 Ohm 5. Kabel penghubung Ukur dan catat terlebih dahulu nilai resistansi tiap resistor ! Resistor R1 R2 R3 R4 R5 R6 nilai Rakitlah rangkaian seperti berikut Berikan catu daya sebesar 30 V pada sirkit, kemudian ukur dan cata didalam tabel tegangan jatuh serta besarnya arus pada masing-masing resistor. Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi 156 Tabel pengukuran arus dan tegangan pada rangkaian kombinasi A V Resistansi (volt) I Resistansi (mA) R1 R2 R3 R4 R5 R6 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 Langkah Pencegahan ! Amati semua langkah pencegahan mengenai pemakaian ampermeter saat pengukuran arus. Yakinkan bahwa catu daya mati sebelum melakukan perubahan dalam sirkit Coba sekarang kalian lepaskan R1 dari rangkaian dan ulangi pengamatan dari awal. Catat kembali hasilnya pada tabel R2 R3 R4 R5 R6 Itotal E (volt) I (m A ) Review Tuliskan rumus untuk mencari arus total It dari rangkaian diatas, dan hitung pula besarnya tegangan pada VR4 dan VR2 ? Pembagi tegangan berbeban Dari suatu pembagi tegangan tanpa beban, jika sebuah beban terhubung padanya, maka menjadi suatu pembagi tegangan berbeban dan dengan demikian berarti menjadi suatu rangkaian campuran lihat gambar..... Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi 157 IU R bU bIqI Arus komponen quadratI Arus bebanbqR 1IbR 2 Gambar 4.10 Pembagi tegangan berbeban Tegangan jatuh pemakaian (tegangan beban) terletak pada tahanan parallel R2,b. Tegangan total U berpengaruh pada tahanan total R1 + R2,b Dengan demikian sebagai rumus pembagi tegangan berlaku: UURRRb2,b12,b + Rumus pembagi tegangan (pembagi tegangan berbeban) RRRRR2,b2b2b + R2b tahanan parallel dalam R1 tahanan bagian dalam U tegangan total dalam V Ub tegangan beban dalam V Soal : Tentukanlah tegangan Ub untuk pembagi tegangan berikut ini a) dengan tahanan beban b) tanpa tahanan beban! Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi 158 U=140V R =10k bU bIqR =20k 1R =40k 2IIb Gambar 4.11 Pembagi tegangan berbeban Pengayaan lanjutan Menarik perhatian, bahwa melalui pembebanan tegangan keluaran berkurang sangat besar. Penyebabnya, bahwa melalui tahanan beban maka tahanan total rangkaian mengecil, dengan begitu penyerapan arusnya meningkat dan tegangan jatuh pada tahanan R1 lebih besar oleh karenanya tegangan Ub menjadi lebih kecil. Untuk memperkecil perbedaan tegangan pada pembagi tegangan dari tanpa beban ke berbeban, tahanan beban terpasang harus lebih besar dari tahanan total pembagi tegangan. Tetapi dalam hal ini harus diperhatikan, bahwa tahanan pembagi tegangan jangan sampai menjadi terlalu kecil, disini jika tidak, maka akan mengalir arus Iq yang besar dan terjadi kerugian yang besar. Pemakaian: oleh karenanya pembagi tegangan berbeban hanya dipasang, jika dia tidak ada kegunaannya, untuk menetapkan suatu pembangkit tegangannya sendiri atau hal tersebut tidak mungkin atau, jika arus yang melalui beban dapat dipertahankan kecil. 7. Hukum Kirchoff 2 Tugas 7 Teknik Kelistrikan dan Elektronika Instrumentasi 159 Penting untuk dipelajari Di dalam pelajar fisika kalian telah mempelajari tentang gaya gaya nonkonservatif. Dimana usaha yang dilakukan oleh gaya konservatif tidak tergantung pada lintasan yang ditempuhnya, tetapi hanya tergantung pada kedudukan awal dan kedudukan akhirnya. Diskusikan ! berikan deskripsi gaya-gaya apakah yang termasuk gaya konservatif ? Perhatikan suatu rangkaian listrik yang kuat arusnya tetap seperti pada gambar berikut : Dalam rangkaian listrik ini, medan listrik ( E = F/q ) adalah medan konservatif. Dalam medan konservatif ini, usaha yang diperlukan untuk membawa suatu muatan uji positif dari satu titik ke titik lainnya tidak bergantung pada lintasan yang dilaluinya. Jika muatan positif kita bawa berkeliling dari titik a melalui bdf , dan kembali lagi ke titik a, maka muatan uji tersebut tidak berpindah, dan usaha yang dilakukan sama dengan nol. Usaha pada medan elektrostatik dirumuskan oleh W = q V, sehingga W = q V = 0 ; V = 0 Fakta inilah yang disimpulkan oleh Kirchoff yang dikenal sebagai hukum Kirchoff tentang tegangan Next >