Praktikum I
Hukum Kirchoff
I.
Tujuan
1. Dapat memahami Hukum Kirchoff secara praktis
2. Meyakinkan atas kebenaran Hukum Kirchoff dengan mengukur arus dan
tegangan dalam suatu rangkaian dan membandingkan hasilnya dengan rumus
idealnya
II.
Teori Pendukung
Kirchoff menemukan dua hukum tentang arus dan tegangan dalam suatu rangkaian
sebagai berikut:
1. Hukum Arus
Jumlah aljabar dari semua arus yang menuju ke suatu node atau meningggalkan
node harus sama dengan nol yang ditunjukkan dengan rumus:
=0
2. Hukum Tegangan
Jumlah aljabar dari semua tegangan sekeliling suatu jalur tertutup dari suatu
rangkaian harus sama dengan nol yang ditunjukkan dengan rumus:
=0
III.
IV.
Alat dan Bahan
1. DC Power Supply
2. DC Amperemeter
3. DC Voltmeter
4. Project Board
5. Resistor 1K, 2K, 3K3
6. Kabel
:1
:1
:1
:1
:1
: secukupnya
Rangkaian Percobaan
R1
R2
1kΩ
V1
2V
3k3Ω
R3
2kΩ
Gambar I Rangkaian Percobaan
V.
Prosedur
1. Atur sumber daya DC sehingga output tegangan mencapai 1 Volt. Hati-hati, jaga
supaya penunjukan Amperemeter menyimpang melebihi skala
2. Ukur arus I1, I2, I3 menggunakan Amperemeter
3. Ulangi seperti point 1 dan 2 dengan mengubah tegangan E dari 2 Volt hingga 10
Volt dengan step 1 Volt
4. Tulislah tabel hasil pengukuran pada tabel berikut:
Tabel I Hasil Percobaan
No
V0(V)
V1 (V)
1
2
1,94
2
4
3,92
3
6
5,9
4
8
7,82
5
10
9,78
VI.
V2 (V)
0,05
111.10-3
166,7.10-3
221,2.10-3
276,5.10-3
I1 (μA)
V3 (V)
0,05
20
111.10-3
39,4
166,7.10-3
58,7
221,2.10-3
78,2
276,5.10-3
97,6
I2 (μA)
2,8
5,5
8,2
10,9
13,7
I3 (μA)
17
33,5
50,6
67,5
83,2
Pengujian Hasil Percobaan
Jika kita memberikan tanda positif dan negatif pada masing-masing untuk arus input
dan arus output pada suatu node, dari Hukum Arus akan diperoleh,
-I1 + I2 + I3 = 0
Demikian pula untuk Hukum Tegangan,
V1 + V2- V3 = 0
Untuk menguji kebenaran Hukum Kirchoff, buat tabel seperti berikut:
Tabel 2 Pengujian untuk Hukum Tegangan
No V0 (V) V1 (V)
V2 (V)
V3 (V)
1
2
1,94
0,05
0,05
2
4
3,92
111.10-3
111.10-3
3
6
5,9
166,7.10-3 166,7.10-3
4
8
7,82
221,2.10-3 221,2.10-3
5
10
9,78
276,5.10-3 276,5.10-3
Δ V1(V) Δ V2(V) Err 1 (%) Err 2 (%)
0,01
0
0,5
0
1,031
0
0,775
0
0,0667
0
1,11
0
0,0412
0
0,515
0
0,0565
0
0,565
0
Dengan,
Δ V1 = V0 – (V1 + V2)
Δ V2 = V3 - V2
Dan Err adalah angka kesalahan dalam prosen,
Err 1 =
100%
Err 2 =
x 100%
Seperti halnya untuk menentukan kebenaran Hukum Arus Kirchoff buatlah tabel
seperti berikut:
Tabel 3 Pengujian Hukum Arus
No I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) Δ I1(mA) Err (%)
1
20
2,8
17
0,2
1
2
39,4
5,5
33,5
0,4
1,01
3
58,7
8,2
50,6
0,2
0,34
4
78,2
10,9
67,5
0,2
0,25
5
97,6
13,7
83,2
0,2
0,2
Dengan :
Δ I1 = I2 + I3 – I1
Err =
x 100%
VII.
Analisis
VIII.
Kesimpulan
Praktikum ini bertujuan untuk memahami Hukum Kirchoff serta meyakinkan
kebenarannya dengan mengukur arus dan tegangan dalam suatu rangkaian
sekaligus membandingkan hasilnya dengan rumus ideanya, dimana Hukum Kirchoff
ada 2 macam yaitu Hukum Kirchoff Tegangan dan Hukum Kirchoff Arus.
Hukum Tegangan Kirchoff menyatakan:
Jumlah aljabar dari semua tegangan sekeliling suatu jalur tertutup dari suatu
rangkaian harus sama dengan nol yang ditunjukkan dengan rumus:
=0
Dimana dalam praktikum diperoleh persamaan V0 = V1 + V2 atau bisa juga ditulis
dengan persamaan V0 - V1 - V2 = 0. Dari persamaan tersebut diketahui bahwa V2 =
V3., hal ini dikarenakan antara R2 dan R3 disusun secara paralel, yang mana setiap
rangkaian yang disusun secara paralel tegangan sama dan kuat arus berbeda. Secara
praktek diperoleh hasil pengukuran V1, V2, V3 sebagai berikut:
Pada V1 diperoleh data sebesar 1,94V pada sumber tegangan 2V ; 3,92V pada
sumber tegangan 4V ; 5,9V pada sumber tegangan 6V ; 7,82V pada sumber tegangan
8V ; dan 9,78V pada tegangan 10V.
Pada V2 diperoleh data sebesar 0,05mV pada sumber tegangan 2V ; 111.10-3 V pada
sumber tegangan 4V ; 166,7.10-3 V pada sumber tegangan 6V ; 221,2.10-3V pada
sumber tegangan 8V ; dan 276,5.10-3V pada tegangan 10V.
Pada V3 diperoleh data sebesar 0,05V pada sumber tegangan 2V ; 111.10-3 V pada
sumber tegangan 4V ; 166,7.10-3 V pada sumber tegangan 6V ; 221,2.10-3V pada
sumber tegangan 8V ; dan 276,5.10-3V pada tegangan 10V.
Sehingga dari data hasil pengukuran tersebut dapat dibuktikan kebenaran dari
Hukum Kirchoof Tegangan, dengan persamaan V0 = V1 + V2. Contoh perhitungan
yang membuktikan kebenaran dari data pengukuran dan rumus dari Hukum
Kirchoff Tegangan adalah sebagai berikut:
Misal pada sumber tegangan sebesar 2V
V0 = V1 + V2
2 = 1,94 + 111.10-3
2 = 2,051V
Dari perhitungan tersebut diperoleh nilai V1 + V2 sebesar 2,051V yang mana hasil
tersebut tidak jauh berbeda dari tegangan sumber yang mempunyai tegangan
sebesar 2V, perbedaan sebesar 0,051V ini merupakan suatu angka eror dari
pengukuran, eror ini muncul karena adanya beberapan faktor diantaranya faktor
alat dan faktor manusia, yang mana jika kesalahan tersebut berasal dari manusia itu
sendiri maka harus meningkatkan ketelitian terhadap pembacaan terhadap alat