HAMBATAN JENIS KAWAT
ABSTRAK
Percobaan
tentang hambatan jenis kawat bertujuan untuk menentukan hambatan jenis kawat.
Metode yang kami gunakan pertama kali adalah menghubungkan kawat nikelin dan untuk menentukan panjang kawat kami
menggeser salah satu kutub voltmeter dengan jarak tertentu kemudian kami
memperoleh data dengan jarak sepuluh data dan mencatat skala pada voltmeter
pada setiap jarak dan dengan cara yang sama kami mengganti kawat nikelin dengan
diameter yang berbeda dan dengan cara yang sama pula kami mengganti kawat
nikelin dengan kawat tembaga dengan diameter yang berbeda sehingga kami memperoleh
data sebanyak empat puluh. Dalam percobaan hasilnya tidak sesuai dengan
teoritis karena disebabkan oleh kurang teliti dalam membaca skala alat dan kurang
rata dalam menghilangkan lapisan tembaga.baterai sebagai sumber tegangan
diantara amperemeter dan tahanan geser kemudian menghubungkan tahanan geser ke
kiri kawat dan amperemeter kekanan kawat kemudian menghubungkan voltmeter
kekedua ujung
I. LATAR
BELAKANG
Adanya hambatan di sebuah kawat yang berarus dapat
diselidiki dengan percobaan hambatan
jenis kawat. Arus yang dihasilkan oleh baterai dialirkan pada kawat penghantar,
besarnya arus dapat dibaca pada
amperemeter, kuat arus dapat diatur dengan tahanan
geser dan pada
besarnya tegangan dapat dibaca menggunakan voltmeter.
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menentukan
hambatan jenis kawat. Rumusan masalah dari praktikum ini adalah “Bagaimana cara
mengukur hambatan jenis kawat dengan berbagai bahan pada panjang dan diameter
yang berbeda ?”
. Dari rumusan masalah itu,
rancangan penyalesaian masalah kami adalah untuk
menentukan hambatan jenis kawat di dapat dari hambatan kawat dikalikan dengan
luas permukaan kawat kemudian dibagi dengan panjang kawat. Dimana hambatan
kawat itu di peroleh dari tegangan dibagi kuat arus.
II.
DASAR TEORI
Jika
semakin panjang sebuah kawat penghantar, maka makin besar hambatannya, hal ini
juga bergatung pada jenis kawat atau bahan kawat. Hambatan jenis dan panjang
kawat berbanding lurus, sedangkan berbanding terbalik dengan luas penampang maka secara matematis dapat ditukiskan:
|
Dimana:
R =Hambatan kawat (Ω)
ρ = Hambatan jenis (Ωm)
=Panjang kawat (m)
A = Luas penmapang (m²)
Nilai hambatan suatu penghantar tidak bergantung pada
beda potensial. Beda potensial hanya dapat mengubah kuat arus yang melalui
penghantar. Jika penghantar yang dilalui kuat arus panjang maka arus tersebut
akan berkurang. Hal itu disebabkan oleh diperlikan energi yang besar untuk mengalirkan arus listrik tersebut,
dalam keadaan ini tegangan listrik turun.
Tabel Hambatan Jenis Bahan Pada Suhu 20oC.
Bahan
|
Hambatan Jenis (Ωm)
|
Konduktor
|
|
Perak
|
1,59 x 10-8
|
Tembaga
|
2,68 x 10-8
|
Emas
|
2,44 x 10-8
|
Aluminium
|
2,64 x 10-8
|
Besi
|
9,71 x 10-8
|
Semi Konduktor
|
|
Karbon
|
(3-60) x 10-5
|
Germanium
|
(1-500) x 10-5
|
Isolator
|
|
Kaca
|
109 - 1012
|
Karet padat
|
1013- 1015
|
III. METODE PERCOBAAN
1.
Alat dan Bahan:
a. Kawat Nikelin
b. Kawat Tembaga
c. Avometer
d. Tahanan Geser
e. Baterai
f. Micrometer Sekrup
g.
Penjepit Buaya
2. Rancangan
Percobaan:
S
RTG
Gambar:
Rangkaian percobaan hambatan jenis kawat
Dengan: V = Voltmeter
A =Amperemeter
RTG =Tahanan Geser
S
=Saklar
B-C=Panjang Kawat
3.Variabel Percobaan
Variabel Manipulasi :Panjang kawat
Definisi : Kawat yang dipakai menggunakan panjang yang berbeda – beda.
Vaiabel Kontrol
:jenis kawat, diameter kawat, kuat arus
Definisi : kawat yang digunakan pada percobaan
menggunakan diameter dan jenis kawat yang sama dan
menggunakan kuat arus yang sama.
Variabel Respon : Beda potensial
Definisi : Penunjukan skala pada voltmeter pada panjang kawat
tertentu.
|
4. Langkah
Kerja
Merangkai
alat pada gambar, menentukan kuat arus tertentu dan kemudian mengamati
penunjukan arus dan tegangan untuk kawat dengan panjang tertentu (L tertentu; L = Jarak B-C). Kemudian
menggeser C, sehingga memperoleh jarak yang berbeda dengan jumlah data sebanyak
10 data untuk Nikelin yang berdiameter kecil. Kemudian mengganti kawat Nikelin
yang berdiameter berbeda, dengan perlakuan yang sama diperoleh 10 data untuk
Nikelin (kawat) yang diameternya berbeda. Dengan langkah-langkah yang sama kami
mengganti kawat Nikelin dengan kawat tembaga.
IV. Data dan Analisis
Jenis Kawat
|
Nomor
Percobaan
|
Panjang Kawat
(l
±
1) mm
|
Nikelin
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
|
Diameter Kawat
(d ±
0,01) mm
|
Volt (V)
(mV)
|
I (Ampere)
mA
|
0,19
|
161,6
313,1
492,0
651,0
822,0
988,0
1175,0
1325,0
1492,0
1661,0
|
75
|
0,27
|
72,0
147,5
222,1
292,0
369,2
445,0
519,0
594,0
667,0
742,0
|
75
|
Tabel data pada
hambatan
jenis
kawat Nikelin
Jenis Kawat
|
Nomor
Percobaan
|
Panjang Kawat
(l
±
1) mm
|
Tembaga
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
|
|
Diameter Kawat
(d ±
0,01) mm
|
Volt (V)
(mV)
|
I (Ampere)
mA
|
0,40
|
0,6
1,3
1,9
2,6
3,3
4,0
4,7
5,4
6,2
6,9
|
84
|
1,60
|
0,2
0,5
0,7
0,9
1,2
1,5
1,7
2,0
2,3
3,5
|
84
|
Tabel data hambatan jenis kawat tembaga
Jenis
Kawat
|
Hambatan
Jenis / r
(W
mm)
|
Jenis
Kawat
|
Hambatan
Jenis / r
(W
mm)
|
Nikelin
I
d
= (0,19 ± 0,01) mm
|
1,20
x 10-3
1,16
x 10-3
1,22
x 10-3
1,21
x 10-3
1,22
x 10-3
1,22
x 10-3
1,23
x 10-3
1,23
x 10-3
1,23
x 10-3
1,24
x 10-3
|
Nikelin II
d = (0,27 ± 0,01) mm
|
1,09
x 10-3
1,12
x 10-3
1,12
x 10-3
1,10
x 10-3
1,12
x 10-3
1,12
x 10-3
1,12
x 10-3
1,12
x 10-3
1,12
x 10-3
1,12
x 10-3
|
Diperoleh nilai
hambatan jenis data pada masing-masing jenis
kawat dan diameter tertentu sebagai berikut:
Jenis
Kawat
|
Hambatan
Jenis / r
(W
mm)
|
Jenis
Kawat
|
Hambatan
Jenis / r
(W
mm)
|
Tembaga I
d = (0,40 ±
0,01) mm
|
17.9 x 10-6
19.4 x 10-6
18.9 x 10-6
19.4 x 10-6
19.7 x 10-6
19.9 x 10-6
20.0 x 10-6
20.1 x 10-6
20.5 x 10-6
20.6 x 10-6
|
Tembaga II
d = (1,60 ± 0,01) mm
|
9,5
x 10-5
11,9
x 10-5
11,2
x 10-5
10,7
x 10-5
11,5
x 10-5
11,9
x 10-5
11,6
x 10-5
11,9
x 10-5
12,2
x 10-5
11,9
x 10-5
|
Analisis Data
Dari
data yang kami peroleh pada percobaan hambatan jenis kawat dengan menggunakan
persamaan yang diperoleh dari hubungan antara tahanan kawat dengan penampang
hambatan jenis yaitu:
V = I . R
=
I . 
r =
dimana
: r = Hambatan jenis (ohm m)
V = Beda potensial (Volt)
I = Kuat arus (Ampere)
A = Luas penampang (m2)
= Panjang kawat
(m)
Dari data tersebut kami memperoleh nilai
hambatan jenis kawat nikelin untuk diameter (0,19 ±
0,01) mm sebesar (1,216 ±
1,640) W mm
untuk kawat nikelin yang berdiameter (0,27 + 0,01) mm sebesar (1,115 ±
0,840) W mm.
Sedangkan
pada kawat tembaga yang berdiameter (0,40 ±
0,01) mm sebesar (1,910 ±
0,075) x 10-5 W
mm, untuk tembaga yang berdiameter (1,60 ±
0,01) mm sebesar (11,430 ±
0,609) W mm x 10-5
V. Diskusi
Berdasarkan data yang kami peroleh, terjadi
perbedaan dengan teoritis yang ada. Hal itu disebabkan karena kami memperoleh
nilai hambatan jenis untuk diameter (0,19 ±
0,01) mm kawat nikelin sebesar (1,216 ±
1,640) x 10-5 W
mm dengan taraf ketelitian 98,66%. Untuk diameter (0,27 ±
0,01) mm sebesar 1,115 ± 0,840) x 10-5 W
mm dengan taraf ketelitian 99,25%, sedangkan untuk kawat tembaga yang
berdiameter (0,40 ± 0,01) mm sebesar (1,910 ±
0,075) x 10-5 W
mm dengan taraf ketelitian 96,7% dan untuk tembaga yang berdiameter (1,60 ±
0,01) mm hambatan jenisnya mempunyai taraf ketelitian sebesar 94,7%. Hal ini
tidak sesuai dengan teoritis yang ada karena disebabkan kurang bersihnya dalam
menghilangkan lapisan tembaga. Selain itu tidak lurus saat memasang kawat.
VI. Kesimpulan
Berdasarkan
dari hasil percobaan hambatan jenis kawat yang kami lakukan dapat diambil kesimpulan
bahwa nilai hambatan dari suatu kawat dengan jenis dan diameter yang berbeda,
maka nilai hambatannya berbeda. Semakin panjang kawat lintasan semakin besar
hambatannya. Semakin besar diameternya, maka semakin kecil hambatannya. Dimana
hambatan jenis kawat berbanding lurus dengan panjang kawat dan hambatan kawat,
dan berbanding terbalik dengan luas penampang suatu kawat.
VII.
Daftar Pustaka
-Tim
Fisika Dasar II, 2010/2011. Panduan
Fisika Dasar II. Surabaya: Unipress Unesa.
-Zemansky,
Sears-1986, Fisika Untuk Universitas 2
Listrik Magnet. Bandung: Bina Cipta.
blog juga dapat menghasilkan uang
Comments
Post a Comment