laporan praktikum fisika hukum joule B-3

LAPORAN PRAKTIK FISIKA DASAR II B-3

Hukum joule

Disusun oleh :

Nama : Rinayati Aprilia

NPM : 14010056

Group : T3

Dosen : A.I Makki

Partner :

1.                  anjaswari pu

2.                  Maydha t.t

3.                  Ajeng maulani

POLITEKNIK SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL

BANDUNG

2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  latar belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita menemukan beberapa alat yang menerapkan aplikasi listrik. Beberapa alat yang menerapkan aplikasi listrik, seperti motor listrik. Panas joule merupakan sesuatu yang tidak diinginkan akan tetapi pada aplikasi lainnya seperti pemanggang listrik dan memanas listrik, energi listrik secara sengaja dikonversi menjadi panas. Arus listrik yang mengalir  pada suatu rangkaian akan menghasilkan panas. Pada peralatan – peralatan yang menggunakan arus listrik sebagai sumber energinya, apabila kita aktifkan dalam  jangka waktu tertentu, maka akan timbul panas pada bagian rangkaian listrik yang merupakan tempat atau pusat aktifitas arus listrik. Hal inilah yang melatar  belakangi percobaan tentang panas yang ditimbulkan oleh arus listrik.

1.2  maksud dan tujuan

menentukan panas yang ditimbulkan oleh arus listrik, tara kalor listrik.

1.3  manfaat percobaan

praktikan mengetahui panas yang ditimbulkan arus listrik, tara kalor listrik

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

 

2.1 Arus

Arus merupakan gerak muatan  – muatan dari satu daerah ke daerah lainnya. Bila gerakan  –gerakan tersebut berlangsung di dalam sebuah lintasan konduksi yang membentuk sebuah simpal tertutup, maka lintasan itu dapat disebut dengan rangkaian listrik. Analisa muatan dapat dicontohkan pada sebuah konduktor. Konduktor berupa logam misalnya akan memiliki muatan yang tidak akan diam walau medan listrik nol maupun tidak ada arus. Elektron pada partikel konduktor akan bergerak secara acak seperti perumpamaan molekul –  molekul gas (Zemansky, 2006). Tumbukan yang terjadi antar elektron menimbulkan getaran partikel suatu konduktor. Ketika konduktor diberi perlakuan seperti pemberian beda potensial, maka tumbukan elektron  – elektron akan semakin keras. Otomatis kecepatan tumbukan  bertambah dan getaran partikel menjadi besar. Dari kejadian diatas timbulah panas yang disebabkan oleh arus. Arus listrik didefinisikan sebagai jumlah total muatan yang melewati suatu konduktor per satuan waktu. Atau dapat ditulis

 I = ………………………………………………………………….(2.1)

 (Zemansky, 2006) Arus bukanlah sebuah vektor. Dalam sebuah konduktor yang mengangkut arus, tidak peduli seberapa panjang atau melengkung, arus selalu mengalir. Hanya saja ada istilah arus positif ketika mengalir dalam satu arah. Satuan SI dari arus adalah ampere. Satu ampere didefinisikan sebagai satu coulomb per detik (1A = 1C/s) (Zemansky, 2006). Menurut konvensi, arus searah dengan muatan positif atau istilahnya  proton. Sedangkan muatan – muatan yang bergerak sampai bertumbukan adalah suatu elektron atau muatan negatif. Jadi arah arus berlawanan dengan muatan bergerak  pada partikel suatu konduktor.

Arus dapat dinyatakan dalam kecepatan menyimpang dari muatan yang  bergerak. Dimisalkan sebuah konduktor (kawat penghantar) memiliki luas  penampang A. Lalu n adalah jumlah partikel – partikel pembawa muatan bebas per satuan volume. Diumpamakan partikel membawa muatan q dan kecepatan alir vd.

Dalam waktu ∆t, partikel mengalir ke da

lam silinder dengan volum

e Avd∆t dan  banyaknya partikel nAvd∆t, sehingga arusnya

 I =  = nqAvd………………………………………………………...(2.2)

2.2 Hambatan

Jika kita memakaikan perbedaan potensial yang sama antara ujung  – ujung tongkat tembaga dan tongkat kayu yang mempunyai geometri serupa, maka dihasilkan arus  – arus yang sangat berbeda. Hal tersebut bisa terjadi karena adanya karakteristik (sifat) suatu penghantar yang dinamakan hambatan (resistance). Kita mendefinisikan hambatan dari sebuah penghantar diantara dua titik dengan memakaikan sebuah perbedaan potensial V diantara titik  – titik tersebut, dengan mengukur arus i dan kemudian melakukan pembagian :

R = …………………………………………………………………...(2.3)

 Jika V dinyatakan dalam volt dan I dinyatakan dalam ampere, maka hambatan akan dinyatakan

dalam ohms ( Ω ) (Halliday, 2010).

2.3 Hambatan Jenis / Resistivitas

Suatu ketika mungkin pernah terbesit dalam pikiran kita bahwa hambatan suatu konduktor berupa kawat dengan volume tebal akan lebih kecil bila dibandingkan tipis. Karena ketika hambatan seolah  – olah menghadang, elektron tetap memiliki jalan lebar untuk lewat ketika jenis kawatnya tebal. Adalagi  pandangan bahwa hambatan akan besar ketika kawat berukuran panjang karena akan lebih banyak hambatan tersebar untuk menghalangi ruang gerak elektron. Sesuai 4 kedua pernyataan diatas bahwasanya hambatan (R) kawat logam berbanding lurus dengan panjang (L) dan berbanding terbalik dengan luas penampang (A).

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 alat dan bahan

            1. kalorimeter dengan pengaduknya

            2. kawat tahanan

            3. stopwatch

            4. termometer

            5. amperemeter

            6. tahanan geser

            7. kawat penghubung

            8. neraca teknis dan batu timbangan

            9. penghubung arus

            10 sumber arus

            11. slide regulator

3.2 skema percobaan

Timbang kalorimeter

isi kalorimeter dengan air dan timbang kembali

masukkan kalorimeter ke dalam kulkas selama 3 menit

keluarkan kalorimeter dari kulkas dan aduk dengan pengaduk selama lima menit serta hitung temperatur setiap ½ menit selama 5 menit

hubungkan kalorimeter dg sumber arus sebesar 1,28 A

aduk dengan pengaduk selama lima menit serta hitung temperatur setiap ½ menit selama 5 menit serta cek voltnya dengan voltmeter

hubungkan kalorimeter dg sumber arus sebesar 1,44A

aduk dengan pengaduk selama lima menit serta hitung temperatur setiap ½ menit selama 5 menit serta cek voltnya dengan voltmeter

jangan hubungkan kalorimeter dengan arus (tanpa arus)

aduk dengan pengaduk selama lima menit serta hitung temperatur setiap ½ menit selama 5 menit serta cek voltnya dengan voltmeter

3.3 langkah percobaan

            Menentukan nilai air kalorimeter (H)

1.      timbanglah kalorimeter kosong dengan neraca teknis

2.      tisi kalorimeter dengan air dan timbang kembali dengan neraca teknis

3.      timbanglah pengaduknya

4.      ukurlah volume bagian termometer yang terendam air didala kalorimeter selama percobaan ini

5.      susunlah rangkaian seperti diagram dibawah

6.      janganlah dihubungkan dengan sumber arus sebelum ada persetujuan dari asisten

percobaan menentukan harga K

7.      dinginkan kalorimeter beserta airnya kira-kira 3 derajat celcius temperatur ruangan

8.      amatilah dan catatlah temperatur kalorimeter dan air setiap setengan menit selama lima menit

9.      catatlah keadaan ruang

10.  catat volt

percobaan sesungguhnya:

11.  aturlah tahanan muka Rm hingga I= 1,28 A

12.  masukkan kawat spiral ke dalam kalorimeter setelah rangkaian diperiksa oleh asisten

13.  aduklah kalorimeter

14.  baca dan catat temperatur kalorimeter setiap setengahmenit sekali selama lima menit sebelum ada arus listrik

15.  alirkan arus listrik

16.  baca dan catat temperatur kalorimeter setiap setengahmenit sekali selama lima menit

17.  janganlupa mengaduk kalorimeter perlahan dan teratur

18.  hentikan jika temperatur kalorimeter naik kira-kira lima derajat celcius.

Percobaan akhir (menentukan harga k lagi)

19.  catatlah kalorimeter setiap setengah menit sekali selama lima menit

20.  jangan lupa mengaduk kalorimeter

21.  pada akhir percobaan catat temperatur dan volt

pengulangan dan peneraan

22.  ulangi percobaan 1-10 dengan kuat arus yang berlainan

23.  periksalah setiap kuat arus yang dipakai dengan presisi

24.  ukurlah beda tengangan antara kedua ujung tahanan a dan b untuk setiap harga I

25.  ukur pula tegangan dumber arus