a. Tujuan : Menyelidiki faktor-faktor yang mempengaruhi besar hambatan penghantar

a. Tujuan : Menyelidiki faktor-faktor yang mempengaruhi besar hambatan penghantar
Telah anda ketahui bahwa perbandingan antara tegangan dengan kuat arus dalam kawat penghantar disebut hambatan. Faktor-faktor apa sajakah yang mempengaruhi hambatan kawat suatu penghantar? Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi hambatan kawat penghantar dapat anda ikuti kegiatan berikut ini.
b. Alat Dan Bahan -
Sakelar = 1 buah
-
Voltmeter = 1 buah
-
Basicmeter/Amperemeter = 1 buah
-
Baterai/power suply = 1 buah
-
Kabel penghubung = secukupnya
-
Kawat tembaga besar = 1m
-
Kawat tembaga kecil = 1m
-
Kawat tembaga kecil = 10m
-
Kawat nikelin kecil = 1m
c. Kegiatan
1. Mengukur Hambatan Kawat yang berbeda panjangnya
-
Susunlah alat-alat yang tersedia seperti pada gambar di atas.
-
Ambilah 1 m kawat tembaga, kemudian lilitkan membentuk spiral menggunakan pensil
-
Hubungkan kawat yang telah anda bentuk tersebut pada rangkaian (lihat pada gambar di atas)
-
Pada waktu arus mengalir bacalah pada skala penunjukan amperemeter dan voltmeter.
-
Ulangilah kegiatan anda diatas untuk panjang kawat tembaga 10 m dan besar kawat sama, masukkan data yang anda peroleh ke dalam tabel yang telah kalian buat pada buku catatan seperti di bawah ini.
-
Panjang kawat ( l )
(meter)
|
Kuat arus ( I )
(empere)
|
Beda potensial ( V )
(volt)
|
|
1 m
|
|
|
|
10 m
|
|
|
|
Kesimpulan
Dari kegiatan diatas tulislah kesimpulan anda dibawah ini :
............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
2. Membandingkan Hambatan Kawat yang berbeda Jenisnya -
Masukkan data pengamatan pada kegiatan 1 untuk tembaga kecil dengan panjang 1 m ke dalam tabel di bawah ini .
-
Ambilah kawat nikelin kecil yang panjangnya 1 m kemudian rangkai seperti kegiatan 1. Kemudian lakukan pengukuran beda potensial dan kuat arus.
-
Masukan data pengamatan anda ke dalam tabel dibawah ini.
-
Jenis kawat
|
Kuat arus ( I )
(ampere)
|
Beda potensial ( V )
(volt)
|
|
Tembaga 1m
|
|
|
|
Nikelin 1 m
|
|
|
|
Kesimpulan :
Dari kegiatan 2 diatas tulislah kesimpulan anda dibawah ini !
............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
3. Mengukur Hambatan Kawat yang Sejenis dengan diameter yang beda
-
Masukkan data pengamatan pada kegiatan 1 untuk tembaga kecil dengan panjang 1 m ke dalam tabel di bawah ini.
-
Lakukanlah pengukuran seperti kegiatan 1 untuk kawat tembaga yang diameternya lebih besar.
-
Masukkan data yang anda peroleh ke dalam tabel yang telah kalian buat pada buku catatan seperti di bawah ini .
-
Diameter kawat
Tembaga
|
Kuat arus ( I )
(ampere)
|
Beda potensial ( V )
(volt)
|
|
Kecil 1 m
|
|
|
|
Besar 1 m
|
|
|
|
Kesimpulan :
Dari kegiatan 3 diatas tulislah kesimpulan anda dibawah ini !
............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
Informasi :
Harga dinamakan hambatan kawat penghantar.
Dari kegiatan 1, 2, dan 3 tulislah kesimpulannya :
............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
Jika hambatan penghantar R, panjang penghantar L, hambat jenis penghantar dan luas penampang penghantar A, maka dapat ditulis hubungan :
R = hambatan kawat satuan ohm (Ω)
= hambatan jenis kawat satuan ohm meter (Ω m)
L = panjang kawat satuan meter (m)
A = luas penampang kawat satuan meter kuadrat (m2)
Hambatan Jenis Berbagai Bahan
-
Jenis bahan
|
Hambatan
jenis (Ω .m)
|
Jenis bahan
|
Hambatan
jenis ( Ω .m)
|
Perak
|
5,9 x10-8
|
Wolfram
|
5,5 x10-5
|
Tembaga
|
1,68 x10-8
|
Germanium
|
4,5 x10-1
|
Aluminium
|
2,65 x10-8
|
Silikon
|
2,0 x10-1
|
Platina
|
10,6 x10-8
|
Kayu
|
10 – 1011
|
Baja
|
4,0 x10-7
|
Karet
|
1,0 x1013
|
Mangan
|
4,4 x10-7
|
Kaca
|
1012 – 1013
|
Nikrom
|
1,2 x10-6
|
Mika
|
2,0 x1015
|
Karbon
|
3,5 x10-5
|
Kuarsa
|
1,0 x1018
|
C. Konduktor dan Isolator
Hambatan jenis setiap bahan berbeda-beda. Bahan yang mempunyai hambatan jenis besar memiliki hambatan yang besar pula, sehingga sulit menghantarkan arus listrik. Berdasarkan daya hantar listriknya (konduktivitas listrik), bahan dibedakan menjadi tiga, yaitu konduktor, isolator, dan semikonduktor. Bahan-bahan apakah yang termasuk konduktor, isolator, dan semikonduktor? Untuk lebih memahami tentang konduktor dan isolator, lakukan kegiatan 3.3.
Kegiatan 3.3
Penyelidikan Bahan Konduktor
Dan Isolator
a. Pendahuluan
Kamu telah mengetahui ada dua jenis bahan, yaitu konduktor dan isolator. Bagaimana cara mengetahui apakah suatu bahan termasuk konduktor atau isolator ? Pada kegiatan ini kamu akan melakukan penyelidikan apakah suatu bahan termasuk konduktor atau isolator.
b. Alat dan Bahan
-
Kawat tembaga 20 cm bersisolasi = 4 buah
-
Pisau kecil = 1 buah
-
Baterai dan soket baterai = 2 buah
-
Lampu 3 V dan soket lampu = 1 buah
-
Kabel penghubung = 3 buah
-
Bahan yang diidentifikasi = kawat tembaga, aluminium foil, batang korek api, karet penghapus, paku, tutup ballpoin plastik, isi pensil, klip kertas, uang logam, diode.
-
Klip buaya = 2 buah
c. Prosedur
-
Rangkailah 2 baterai, lampu, klip buaya dan kawat tembaga menggunakan kabel penghubung sehingga seperti rangkaian di bawah ini.
-
Amati lampu menyala atau tidak menyala.
-
Gantilah kawat tembaga dengan aluminium foil, kemudian batang korek api, karet penghapus, paku, tutup ballpoin plastik, isi pensil, klip kertas, uang logam, dan amati lampu
-
Buatlah tabel dan masukkan data pengamatanmu seperti tabel di bawah ini !
Bahan yang menyebabkan lampu menyala dan tidak menyala
Jenis Bahan
|
Keadaan Lampu (menyala/tidak menyala)
|
........................................
........................................
........................................
........................................
........................................
........................................
|
........................................
........................................
........................................
........................................
........................................
........................................
|
Bahan-bahan yang dapat menyebabkan lampu menyala termasuk bahan konduktor, sedangkan bahan-bahan yang menyebabkan lampu tidak menyala termasuk bahan isolator.
Kesimpulan
Dari kegiatan diatas buatlah kesimpulannya.
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
Pikirkanlah !
Jika suatu bahan bukan konduktor tetapi juga bukan isolator termasuk bahan apakah tersebut ? ................................................................................................................................................................
Dan sebutkan contohnya !
................................................................................................................................................................
D. Kuat Arus Listrik pada Rangkaian
Rangkaian listrik dapat dibuat tak bercabang dan bercabang atau bahkan campuran tak bercabang dan bercabang. Tergantung untuk apa membuat rangkaian listrik tersebut. Bahkan lebih komplek lagi jika kalian amati pada rangkaian elektronika. Bagaimana besar kuat arus lsitrik pada rangkaian tak bercabang dan bagaimana besar kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian bercabang ? Untuk memahami lebih lanjut lakukan kegiatan 3.4.
Kegiatan 3.4
Kuat Arus Listrik Dalam
Rangkaian Tak Bercabang dan Bercabang
a. Pendahuluan
Arus listrik dapat mengalir pada kawat yang halus atau pada kawat yang tebal. Selain itu arus listrik dapat mengalir di satu kawat tak bercabang atau beberapa kawat bercabang. Besarnya kuat arus tersebut dapat dicari melalui kegiatan di bawah ini.
b. Tujuan
1. Mengukur besar kuat arus listrik pada rangkaian tak bercabang
2. Mengukur besar kuat arus listrik pada rangkaian bercabang
c. Alat dan Bahan
-
Baterai 1, 5 V = 3 buah
-
Lampu 2,5V; 3,8V; 6,2V = 1 buah
-
Kabel = secukupmya
-
Ampermeter (0-1-5 DCA) = 5 buah
-
Tempat (Soket) lampu = 3 buah
-
Tempat baterai = 3 buah
d. Kegiatan Rangkaian Tak Bercabang
1. Rangkailah alat-alat seperti gambar di bawah.
2. Matikan lampu P, bagaimanakah lampu Q ?
........................................................................
3. Matikan lampu Q. Bagaimanakah keadaan lampu P ? ...................................................................
4. Apakah kesimpulanmu ? ................................................................................................................ ........................................................................................................................................................
5. Ukurlah kuat arus IA, IB, IC .
6. Besar kuat arus IA = .............amper IB = .............. amper dan IC = .............. amper
7. Bagaimanakah besar kuat arus IA, IB, IC ? ......................................................................................
8. Apakah kesimpulanmu ?
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
e. Kegiatan Rangkaian bercabang
1. Matikan lampu P. Bagaimanakah keadaan lampu Q dan R ? ......................................................... ........................................................................................................................................................
2. Matikan lampu Q. Bagaimanakah lampu P dan R ? ........................................................................
3. Matikan lampu R. Bagaimanakah lampu P dan Q ? ........................................................................
4. Apakah kesimpulanmu ?
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
Ukurlah kuat arus IA, IB, IC, ID, IE .
5. IA = ............ IB = ............... IC = .............. ID = .............. IE = ..............
6. Berapa besarnya IB IC ID = ..............
7. Bagaimanakah besar kuat arus IA dibanding dengan IB IC ID dan IE ? .......................................
8. Apakah kesimpulanmu dari kegiatan di atas ?
........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................
Informasi:
Hukum Kirchoff menyatakan bahwa jumlah kuat arus yang masuk pada titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang.
∑ I input = ∑ I output
E. Rangkaian Hambatan
Secara umum rangkaian hambatan dikelompokkan menjadi rangkaian hambatan seri, hambatan paralel, maupun gabungan keduanya. Untuk membuat rangkaian hambatan seri maupun paralel minimal diperlukan dua hambatan. Adapun, untuk membuat rangkaian hambatan kombinasi seri-paralel minimal diperlukan tiga hambatan. Jenis-jenis rangkaian hambatan tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Oleh karena itu, jenis rangkaian hambatan yang dipilih bergantung pada tujuannya. Bagaimana besarnya hambatan pengganti baik rangkaian seri maupun paralel ? Untuk memahamai lebih lanjut lakukan kegiatan 3.5.
Kegiatan 3.5
|