i
PENGUKURAN DAYA HANTAR LISTRIK LARUTAN CuSO4
MENGGUNAKAN POST OFFICE BOX
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Disusun Oleh:
Odilia Clara Nina Ratnasari
NIM : 151424037
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2020
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA
ILMIAH UNTUK KEPERLUAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:
Nama : Odilia Clara Nina Ratnasari
NIM : 151424037
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma untuk menyimpan karya ilmiah saya yang berjudul:
PENGUKURAN DAYA HANTAR LISTRIK LARUTAN CuSO4
MENGGUNAKAN POST OFFICE BOX
Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata
Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain,
mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikannya secara terbatas,
dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis
tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya
selama tetap menyantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal: 30 Januari 2020
Yang menyatakan
Odilia Clara Nina Ratnasari
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
ABSTRAK
PENGUKURAN DAYA HANTAR LISTRIK LARUTAN CuSO4
MENGGUNAKAN POST OFFICE BOX
Odilia Clara Nina Ratnasari
Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta
2020
Telah dibuat rangkaian jembatan wheatstone yang terdiri dari tiga buah tahanan
standar dan satu tahanan yang belum diketahui nilainya berupa larutan CuSO4. Rangkaian
jembatan ini berfungsi mengukur hambatan larutan CuSO4 untuk beberapa panjang larutan
dan untuk konsentrasi larutan yang berbeda-beda. Rangkaian jembatan ini juga
menerapkan metode Kohlrausch yang menggunakan AFG sebagai sumber tegangan dan
oskiloskop sebagai indikator nol. Pengukuran hambatan larutan CuSO4 dilakukan dengan
cara mengubah-ubah salah satu tahanan yang ditetapkan sebagai tahanan variabel sehingga
tegangan yang terukur pada oskiloskop hampir nol. Untuk mendapatkan nilai yang lebih
teliti, yakni dengan satu angka di belakang koma, dilakukan dengan mengubah salah satu
tahanan menjadi sepuluh kali lebih besar dari sebelumnya lalu mengubah-ubah tahanan
variabel sehingga tegangan pada oskiloskop hampir nol. Hubungan hambatan terhadap
panjang larutan dan hubungan hambatan terhadap konsentrasi larutan ditunjukkan dalam
grafik linear. Penentuan daya hantar listrik larutan kemudian dianalisis menggunakan
persamaan gradien grafik. Berdasarkan penelitian, nilai daya hantar listrik larutan CuSO4
berkonsentrasi 1,563 mol/liter berdasarkan gradien grafik hubungan hambatan terhadap
panjang larutan adalah sebesar (5,0 ± 0,2) x 10-2 Ω-1 cm-1. Dari grafik hubungan hambatan
terhadap konsentrasi, didapat gradien garis sebesar -85,145c dimana angka ini
menunjukkan adanya penurunan nilai hambatan tiap satuan konsentrasi.
Kata kunci: daya hantar listrik, AFG, oskiloskop, post office box, larutan CuSO4.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
ABSTRACT
ELECTRICAL CONDUCTIVITY MEASUREMENT OF AQUEOUS CuSO4
USING POST OFFICE BOX
Odilia Clara Nina Ratnasari
Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta
2020
A wheatstone bridge circuit has been made and consist of three standard resistors
and a resistor with unknown value in the form of an aqueous Copper (II) Sulfate. This
circuit aimed to measure the resistance value of the solution with various lengths and
concentrations. It applied the method of Kohlrausch which utilized an AFG as voltage
source and an oscilloscope as zero indicator. Resistance measurement of the Copper (II)
Sulfate solution conducted by adjusting one of the resistors to the state that the voltage
shown in oscilloscope is verge to zero. To obtain a more precise value which have decimal,
we set a resistor to tenfold greater and adjusted the variable resistor that the voltage
shown by oscilosscope almost 0. The correlation between resistance against solutions’
lengths and concentrations shown in linear graphic. The determination of electrical
conductivity was analyzed by linear regression equation. According to the study, the value
of conductivity in 1,563 mol/L Copper (II) Sulfate solutions given by the gradient was (5,0
± 0,2) x 10-2 Ω-1 cm-1. From the graph of correlation between resistance to concentration,
the line gradient obtained was -85,145c. This result shows the reduction of resistance to
every unit of concentration.
Keywords: electrical conductivity, AFG, oscilloscope, post office box, aqueous CuSO4.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur dipanjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan berkat dan kasihnya yang luar biasa sehingga penyusunan skripsi ini
dapat terselesaikan dengan baik. Karya penulisan ini di beri judul “Pengukuran
Daya Hantar Listrik Larutan CuSO4 Menggunakan Post Office Box”.
Penyususnan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
sarjana pendidikan pada Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan Dan
Ilmu Pendidikan Universitas Sanata Dharma.
Penulisan dan penelitian ini dapat terselesaikan dengan baik karena banyak pihak
yang berperan di dalamnya. Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada
semua pihak yang telah membantu baik berupa waktu, tenaga, bimbingan, dan
arahan dalam penyelesaian skripsi ini. Pada kesempatan ini, penulis ingin
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Ign. Edi Santosa, M.S. selaku dosen pembimbing dan Kaprodi
Pendidikan Fisika, yang telah membimbing dan memberi pengarahan
dalam penyusunan skripsi dari awal hingga akhir.
2. Bapak Petrus Ngadiono selaku laboran Laboratorium Pendidikan Fisika
yang telah membantu menyiapkan alat – alat eksperimen.
3. Romo Paul Suparno SJ, selaku DPA yang selalu memantau dan
memberikan arahan dari awal semester hingga akhir semester ini.
4. Bapak Drs. Domi Severinus, M. Si dan Ibu Elisabeth Dian Atmajati, S. Pd,
M.Si selaku dosen penguji yang telah bersedia memberikan masukan guna
menyempurnakan skripsi ini.
5. Ibu Elisabeth Dian Atmajati, S. Pd, M. Si yang selalu membantu ketika
menghadapi permasalahan dalam pemahaman materi maupun
permasalahan kehidupan pribadi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
6. Seluruh dosen pendidikan fisika yang selalu membimbing selama
perkuliahan ini.
7. Orang tuaku tercinta, JB Trilaksana Putranto dan Yosephina K. Kedang
yang selalu menyertai dengan doa dan kasih sayang yang melimpah.
8. Seluruh keluarga besar Kedang Larantuka dan Sidoarjo yang selalu
mencurahkan kasih sayang, semangat dan mendukung dalam kondisi
apapun.
9. Teman – teman bimbingan skripsi, Sinta, Anton, dan Baran yang selalu
bersedia untuk diajak berdiskusi.
10. Sahabat – sahabat dekatku di kampus Wiwin, Filda, Riana, Desinta, Mel,
Anton yang selalu menyemangati, menjadi tempat curahan suka dan duka
selama perkuliahan.
11. Sahabat-sahabat dekatku di luar kampus Yolan, Ike, Indah yang juga selalu
ikut menyemangati dari jauh.
12. Seluruh mahasiswa Pendidikan Fisika angkatan 2015 yang telah berjuang
dan berdinamika bersama.
13. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu secara langsung dan
tidak langsung telah membantu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu
penulis dengan rendah hati menerima kritik dan saran yang membangun dari smeua
pihak. Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Yogyakarta, 30 Januari 2020
Penulis
Odilia Clara Nina Ratnasari
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN OLEH PEMBIMBING ........................................ ii
HALAMAN PENGESAHAN OLEH PENGUJI . Error! Bookmark not defined.
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ........ Error! Bookmark not
defined.
HALAMAN PERNYATAAN PUBLIKASI HASIL KARYA............................. v
ABSTRAK ........................................................................................................ vi
ABSTRACT ....................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii
BAB 1 PENDAHULUAN .................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang...................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................. 5
1.3 Batasan Masalah ................................................................................... 5
1.4 Tujuan Penelitian .................................................................................. 5
1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................ 6
1.6 Sistematika Penulisan ........................................................................... 7
BAB 2 LANDASAN TEORI .............................................................................. 8
2.1 Arus Listrik ............................................................................................... 8
2.2 Daya Hantar Listrik ................................................................................. 12
2.3 Pengukuran Hambatan Menggunakan Jembatan Wheatstone ................... 13
2.4 Pengukuran Hambatan dan Daya Hantar Listrik menggunakan Metode
Kohlrausch .................................................................................................... 15
2.5 Pengukuran Hambatan Menggunakan Post Office Box dengan Tahanan
Standar .......................................................................................................... 18
2.6 Pengenceran Larutan ............................................................................... 20
BAB 3 METODE EKSPERIMEN .................................................................... 21
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................. 21
3.2. Tahapan Penelitian.............................................................................. 21
a. Persiapan Alat dan Bahan ................................................................... 21
b. Pengambilan Data dan Analisis Data................................................... 23
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. 29
4.1 Hasil ........................................................................................................ 29
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
a. Pengukuran daya hantar listrik dengan variasi panjang larutan ............ 29
b. Pengukuran daya hantar listrik dengan variasi konsentrasi larutan ....... 36
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 44
5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 44
5.2 Saran ....................................................................................................... 44
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 46
L A M P I R A N .............................................................................................. 48
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Muatan uji q dalam medan listrik E mengalami gaya F 8
Gambar 2.2 Penampang A yang mengandung partikel bermuatan yang 10
bebas bergerak dalam medan listrik E memiliki arus I
Gambar 2.3 Penghantar yang membawa arus I 12
Gambar 2.4 Rangkaian jembatan wheatstone secara umum 14
Gambar 2.5 Rangkaian pengukuran daya hantar listrik larutan elektrolit 16
Gambar 2.6 Susunan rangkaian jembatan wheatstone dengan metode 17
Kohlrausch
Gambar 2.7a Resistance box 18
Gambar 2.7b Rangkaian bagian dalam resistance box 18
Gambar 3.1 Susunan alat eksperimen 22
Gambar 3.2 Gelombang dengan ketinggian minimum pada oskiloskop 24
Gambar 3.3 Grafik hubungan hambatan terhadap panjang larutan 26
Gambar 3.4 Grafik hubungan hambatan terhadap konsentrasi larutan 28
Gambar 4.1 Grafik hubungan hambatan dengan panjang larutan 35
Gambar 4.2 Grafik hubungan hambatan dengan konsentrasi larutan 39
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Hasil pengukuran diameter permukaan elektroda 29
Tabel 4.2 Hasil pengukuran panjang larutan untuk percobaan pertama 31
Tabel 4.3 Pengukuran hambatan larutan CuSO4 berkonsentrasi 1,563 31
mol/liter dan luas penampang elektroda sebesar 0,626 cm2
untuk panjang larutan 8,4 cm
Tabel 4.4 Tabel hubungan rentang nilai hambatan larutan CuSO4 34
berkonsentrasi 1,563 mol/liter dengan luas permukaan
elektroda 0,626 cm2 terhadap panjang larutannya
Tabel 4.5 Hubungan hambatan larutan CuSO4 berkonsentrasi 34
1,563 mol/liter dengan luas permukaan elektroda 0,626 cm2
terhadap panjang larutannya
Tabel 4.6 Pengukuran hambatan larutan CuSO4 dengan 𝑙 = 8,4 cm 36
untuk konsentrasi larutan 1,25 mol/liter
Tabel 4.7 Hubungan hambatan larutan CuSO4 dengan panjang 38
larutan 8,4 cm terhadap konsentrasi larutannya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penelitian mengenai daya hantar listrik (konduktivitas) larutan telah
banyak dilakukan. Bermacam-macam metode pun telah digunakan, salah
satunya dengan menggunakan alat conductivity meter. Conductivity meter
adalah alat untuk mengukur konduktivitas larutan. Dalam ilmu Kimia,
conductivity meter telah lazim digunakan.
Daya hantar listrik merupakan kebalikan dari hambatan jenis (Krauss.
1988: 113). Hambatan jenis suatu larutan bergantung dari nilai
hambatannya, panjang larutan, dan luas penampangnya. Dengan demikian,
jika ingin mengetahui besar daya hantar listrik suatu larutan maka dapat
dilakukan pengukuran hambatannya, panjang larutan, dan luas
penampangnya terlebih dahulu.
Daya hantar listrik suatu larutan dapat berubah-ubah tergantung
konsentrasinya. Penelitian yang telah dilakukan sebelumnya menunjukkan
semakin besar konsentrasi larutannya, maka daya hantar listriknya pun
makin besar (Gomaa, Negm, Tahoon 2016). Hal ini pun telah dibuktikan
sebelumnya bahwa konsentrasi larutan berbanding lurus daya hantar
listriknya (Acevedo, De Moran, Sales 1981).
Metode lain untuk mengukur daya hantar listrik suatu larutan adalah
dengan mengukur hambatannya terlebih dahulu. Pada kelas praktikum,
pengukuran hambatan menggunakan multimeter atau ohmmeter.
Pengukuran nilai hambatan kemudian dilakukan dengan cara perbandingan
tegangan terhadap arus yang tercatat.
Penggunaan ohmmeter sebagai alat ukur tahanan tergolong mudah
dan praktis. Ohmmeter dapat langsung dihubungkan dengan rangkaian
sehingga tidak membutuhkan rangkaian yang rumit. Dalam
pengukurannya, ohmmeter mengalirkan arus yang berasal dari baterai ke
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
tahanan. Jika ohmmeter dihubungkan dalam sebuah rangkaian yang juga
terhubung dengan sumber tegangan lain maka hal ini akan melemahkan
fungsi ohmmeter dan menghasilkan pembacaan palsu. Jika sumber
tegangan lain memiliki arus yang cukup tinggi maka ohmmeter akan
mengalami kerusakan.
Masalah lain saat menggunakan ohmmeter adalah ketika hambatan
yang terukur tidak sesuai atau tidak sama dengan nilai hambatan aslinya.
Hal ini dapat disebabkan oleh karena kesalahan saat menghubungkan probe
ke tahanan. Ketika tangan bersentuhan dengan ujung probe yang terhubung
ke hambatan, maka nilai tahanan yang terukur akan bertambah karena
tangan memberikan hambatan tambahan.
Terdapat alat ukur lain yang dapat mengukur nilai suatu hambatan.
Alat ukur tersebut adalah post office box. Post office box sebenarnya adalah
rangkaian jembatan wheatstone yang kemudian dirangkai dalam sebuah
kotak (Armitage. 1982). Pengukuran hambatan dengan rangkaian jembatan
wheatstone adalah dengan cara perbandingan, yaitu didasarkan pada
penunjukkan nol dari kesetimbangan rangkaian jembatan. Penunjukkan nol
ini didapat dengan cara mengubah-ubah salah satu tahanan yang disebut
tahanan variabel. Nilai hambatan yang belum diketahui kemudian
dibandingkan dengan hambatan yang telah diketahui besarnya secara tepat.
Metode pengukuran dengan menggunakan post office box dapat dilakukan
dengan teliti hingga mendapatkan angka di belakang koma. Caranya adalah
dengan mengubah salah satu tahanan menjadi sepuluh kali lebih besar dari
sebelumnya.
Rangkaian jembatan wheatstone tersusun atas tiga tahanan yang telah
diketahui nilainya dan sebuah tahanan yang belum diketahui. Dua tahanan
yang tersusun dalam jembatan ini biasanya berupa kawat dan satu tahanan
berupa tahanan yang nilainya dapat diubah-ubah. Jika menggunakan
tahanan pembanding berupa kawat, faktor-faktor seperti panjang kawat,
jenis kawat, dan luas penampang kawat juga harus diperhitungkan. Selain
itu, nilai hambatan jenis logam tertentu, misalnya tembaga, juga bergantung
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
pada temperatur. Bila dilihat dari sifatnya yang mudah dibentuk, maka hal
ini akan berpengaruh pada luas penampang kawat. Bila bentuk kawat
berubah maka luas penampang kawat juga berubah. Jika luas penampang
berubah, maka besarnya tahanan kawat juga ikut berubah.
Jembatan wheatstone merupakan salah satu alat ukur yang
menggunakan metode nol, artinya jembatan wheatstone membutuhkan
indikator nol. Alat yang menjadi indikator nol dalam jembatan wheatstone
adalah galvanometer. Galvanometer berfungsi sebagai pendeteksi adanya
arus (Sears dan Zemansky. 1962). Tahanan variabel akan diubah-ubah
nilainya sampai jarum galvanometer menunjuk angka nol. Hal ini berarti
menandakan tidak ada arus yang melewati rangkaian. Jika tidak ada arus
yang melewati rangkaian, maka nilai hambatan yang terukur tepat karena
tidak mengubah nilai tahanannya.
Teknik untuk mengukur hambatan suatu larutan berbeda dengan saat
mengukur hambatan biasa. Tahanan larutan elektrolit harus diukur dengan
tegangan bolak-balik, karena jika menggunakan tegangan searah saat arus
melalui larutan elektrolit terjadi elektrolisis dan polarisasi yang
menyebabkan nilai hambatan larutannya bertambah. (Christian Gerthsen
dkk. 1996). Untuk mencegah perubahan nilai hambatan larutan, maka
digunakan elektroda dari material yang sama dengan larutan, yakni
penggunaan elektroda tembaga untuk larutan copper sulphate (CuSO4).
Penelitian sebelumnya, untuk mengukur hambatan larutan elektrolit
digunakan metode Kohlrausch pada jembatan wheatstone. Metode
Kohlrausch adalah metode jembatan wheatstone yang menggunakan
sumber tegangan bolak-balik dan keseimbangan jembatan ditentukan
dengan menggunakan headphone atau oskiloskop. Tahanan pembanding
pada jembatan wheatstone yang digunakan berupa kawat dan elektroda
yang digunakan berbeda jenisnya dari larutannya, yakni elektroda dari
tembaga dan aluminium untuk larutan seng sulfat (Armitage. 1982).
Penelitian yang dilakukan Widarningsih untuk menentukan nilai
tahanan larutan elektrolit dilakukan dengan mengubah-ubah frekuensi AFG
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
untuk panjang larutan yang sama. Berdasarkan penelitian ini kemudian
didapat grafik hubungan hambatan standar (Rs) terhadap rasio jarak kawat
(AC/CB). Analisis pengukuran nilai hambatan larutan dapat ditentukan dari
gradien grafik tersebut.
Dengan mengacu pada teori dan penelitian yang telah dilakukan
sebelumnya, penelitian ini bertujuan untuk mengukur daya hantar listrik
larutan CuSO4 dengan mengubah-ubah nilai konsentrasi larutan dan
panjang larutannya menggunakan post office box dengan menerapkan
metode Kohlrausch. Dalam penelitian ini oskiloskop digunakan sebagai
pengganti galvanometer. Jembatan wheatstone dalam penelitian ini juga
tersusun atas tahanan yang sesuai standar, maksudnya tahanan tersebut
memiliki nilai yang akurat.
Perbedaan penelitian ini dengan penelitian yang sebelumnya adalah
hambatan larutan yang diukur dalam penelitian ini didapat dari variasi
panjang larutan dan konsentrasi, sedangkan hambatan larutan pada
penelitian sebelumnya didapat hanya dari satu keadaan, yakni untuk satu
panjang larutan. Elektroda yang digunakan dalam penelitian ini juga sejenis
dengan larutan yang digunakan, yakni elektroda tembaga untuk larutan
CuSO4 sedangkan pada penelitian sebelumnya elektroda yang digunakan
berbeda jenis dari larutan. Hasil pengukuran tahanan larutan yang didapat
dalam penelitian ini memiliki ketelitian satu angka di belakang koma,
sedangkan penelitian sebelumnya tidak. Angka di belakang koma ini
didapat bukan karena perhitungan kalkulator, melainkan perbandingan nilai
tahanan standar yang digunakan pada jembatan wheatstone. Berdasarkan
data dari Ness Engineering Technical Data Liquid Resistors, hambatan
jenis larutan CuSO4 dengan konsentrasi 100% adalah sebesar 22 Ω cm.
Penelitian ini diharapkan dapat berguna bagi bidang pendidikan dan
bidang penelitian, baik untuk tingkat Sekolah Menengah Atas dan tingkat
perguruan tinggi. Penelitian ini juga diharapkan mampu membantu
siswa/siswi ataupun para mahasiswa untuk memahami lebih dalam tentang
materi listrik dan magnet, khususnya tentang prinsip kerja jembatan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
wheatstone serta kelebihan dan kekurangannya jika dibandingkan dengan
alat ukur hambatan lain seperti ohmmeter. Selain itu, penelitian ini
dijadikan sebagai sumbangan untuk mendukung eksperimen di
laboratorium Fisika serta membantu terhadap pengembangan penelitian
fisika.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan, maka rumusan
masalah penelitian ini adalah:
a. Bagaimana cara mengukur hambatan larutan CuSO4 untuk variasi
panjang larutan dan variasi konsentrasi larutan menggunakan post office
box?
b. Bagaimana hubungan antara hambatan larutan dengan konsentrasi dan
panjang larutannya berdasarkan penelitian?
1.3 Batasan Masalah
Permasalahan yang diteliti pada penelitian ini dibatasi pada:
a. Metode yang digunakan adalah metode Kohlrausch
b. Panjang larutan divariasi antara 8 cm sampai 10,5 cm
c. Konsentrasi larutan divariasi antara 0,781 mol/liter sampai 1,563
mol/liter
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
a. Menjelaskan pengukuran hambatan larutan CuSO4 dengan variasi
panjang larutan dan konsentrasi larutan menggunakan post office box
b. Menjelaskan hubungan antara daya hantar listrik larutan CuSO4
dengan konsentrasi dan panjang larutannya berdasarkan penelitian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
1.5 Manfaat Penelitian
a. Bagi peneliti
1) Meningkatkan pemahaman mengenai materi listrik dan magnet
2) Memahami prinsip kerja jembatan wheatstone dengan
menggunakan metode Kohlrausch
3) Memahami langkah-langkah untuk mendapatkan nilai tahanan
dengan satu angka di belakang koma menggunakan jembatan
wheatstone
4) Membantu mengembangkan metode penelitian hambatan dan
daya hantar listrik larutan yang baru
5) Membantu mengembangkan metode penelitian menggunakan
jembatan wheatstone yang baru
b. Bagi pembaca
1) Meningkatkan pemahaman mengenai materi listrik dan magnet
2) Mengetahui kelebihan serta kekurangan penggunaan jembatan
wheatstone
3) Memahami langkah-langkah untuk mendapatkan nilai tahanan
dengan satu angka di belakang koma menggunakan jembatan
wheatstone
4) Memahami prinsip kerja jembatan wheatstone dengan
menggunakan metode Kohlrausch
5) Mengetahui nilai hambatan dan daya hantar listrik larutan CuSO4
6) Memahami hubungan konsentrasi larutan dengan daya hantar
listriknya
7) Memahami hubungan panjang larutan dengan daya hantar
listriknya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
1.6 Sistematika Penulisan
BAB I. Pendahuluan
Bab I menguraikan latar belakang masalah, rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika
penelitian.
BAB II. Dasar Teori
Bab II berisi teori-teori yang berkaitan dengan penelitian yang
dilakukan.
BAB III. Metode Eksperimen
Bab III menguraikan alat, bahan, prosedur eksperimen, dan cara
menganalisa data.
BAB IV. Hasil dan Pembahasan
Bab IV berisi hasil pengolahan data dan pembahasan dari hasil
eksperimen yang dilakukan
BAB V. Penutup
Bab V memuat tentang kesimpulan dan saran dari hasil penelitian
yang telah dilakukan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Arus Listrik
Sebuah muatan uji yang diletakkan di dalam medan listrik seperti pada
gambar 2.1 mengalami gaya yang diberikan oleh:
𝐹 = 𝑞 𝐸 (2.1)
dengan: F : gaya (N)
q : muatan (C)
E : medan listrik (N/C)
E F
Gambar 2.1. Muatan uji q dalam medan listrik E mengalami gaya F
Jika muatan bebas bergerak, maka muatan akan mengalami percepatan
berdasarkan Hukum II Newton yakni:
𝑎 = 𝐹
𝑚 (2.2)
Keterangan: 𝑎 : percepatan (m/s2)
m : massa elektron (kg)
Tanpa adanya penghambat, kecepatan partikel v (= at) akan meningkat selama
selang waktu t tertentu apabila medan listrik E konstan. Dalam gas, cairan,
ataupun konduktor padat, partikel bertabrakan berulang kali dengan partikel
lain sehingga kehilangan sebagian energi dan menyebabkan perubahan arah
geraknya. Jika E konstan dan mediumnya homogen, tumbukan antar partikel
menyebabkan kecepatan partikel bermuatan menjadi konstan, yang disebut
+q
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
kecepatan hanyut (Krauss. 1988: 113). Kecepatan hanyut ini memiliki arah
yang sama dengan medan listrik dan dihubungkan dengan konstanta yang
disebut mobilitas. Mobilitas menyatakan ukuran kemampuan gerak elektron
bebas di dalam medium (Soedojo. 1985: 139). Jadi:
𝑣𝑑 = 𝜇 𝐸 = 𝑞
𝑚 𝜏 𝐸 (2.3)
dengan: vd : kecepatan hanyut (m/s)
µ : mobilitas (m2 V-1 s-1)
m : massa muatan (kg)
τ : waktu (s)
E : intensitas medan listrik (V m-1)
Misalkan sebuah medium dengan penampang A seperti pada gambar 2.2,
memiliki banyak partikel bermuatan. Jika n adalah jumlah partikel pembawa
muatan bebas per satuan volume dan diasumsikan bahwa masing-masing
partikel membawa muatan q yang bergerak dengan kecepatan hanyut vd. Maka
dalam selang waktu ∆t, muatan totalnya adalah:
∆𝑄 = 𝑞 𝑛 𝐴 𝑣𝑑 ∆𝑡 (2.4)
Jika persamaan 2.4 dibagi dengan ∆t, maka didapatkan muatan total yang
mengalir tiap waktu atau yang disebut dengan arus.
∆𝑄
∆𝑡= 𝐼 = 𝑞 𝑛 𝐴 𝑣𝑑 (2.5)
dimana: I : arus (C/s)
n : jumlah partikel pembawa muatan bebas per satuan volume
A : luas penampang medium (m2)
Satuan internasional untuk arus (coulombs per second) adalah ampere.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
Gambar 2.2. Penampang A yang mengandung partikel bermuatan yang bebas bergerak dalam medan
listrik E memiliki arus I. Arus terdiri atas partikel bermuatan dengan kerapatan volume ρ yang melintas
dengan kecepatan vd. Muatan dari partikel-partikel tersebut bisa positif atau negatif. Muatan positif
bergerak ke arah medan listrik sedangkan muatan negatif bergerak ke arah sebaliknya, tapi keduanya
tetap dijumlah untuk memperoleh arus total. Agar lebih sederhana, di gambar hanya ditampilkan muatan
positif.
Berdasarkan persamaan 2.5, arus sebanding dengan kecepatan hanyut,
rapat muatan, dan penampang konduktor. Jika persamaan 2.5 dibagi dengan
A, didapatkan arus tiap satuan penampang atau disebut dengan rapat arus (J).
Maka:
𝐽 = 𝐼
𝐴= 𝑞 𝑛 𝑣𝑑 (2.6)
Rapat arus (J) memiliki satuan ampere per meter kuadrat (A/m2). Dengan
mengingat persamaan 2.3, maka persamaan rapat arus juga dapat ditulis:
𝐽 = 𝜎 𝐸 (2.7)
Dimana σ merupakan tetapan pembanding lurus antara rapat arus dengan kuat
medan listrik yang diberikan oleh:
𝜎 = 𝑛 𝑞2
𝑚 𝜏 = 𝑛 𝑞 𝜇 (2.8)
σ untuk larutan elektrolit lebih umum disebut sebagai daya hantar listrik yang
menyatakan kemampuan untuk menghantarkan arus listrik (Sukardjo. 2013:
374).
Pada dasarnya, hantaran listrik adalah hantaran yang dilakukan oleh
muatan-muatan listrik. Dalam larutan elektrolit, hantaran listrik dilakukan oleh
ion, yakni ion positif dan negatif. Apabila ke dalam larutan dimasukkan dua
E
I
Rapat muatan ρ
Kecepatan hanyut vd
+
+
+
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
keping logam yang masing-masing dihubungkan ke kutub-kutub sumber
listrik, maka ion-ion akan bergerak dari satu keping ke keping lainnya.
Keping-keping tersebut berlaku sebagai elektroda positif dan negatif (Soedojo.
1985. 150).
Ion positif bergerak ke elektroda negatif, yakni ke keping yang
dihubungkan ke kutub negatif sumber daya dan ion negatif bergerak ke
elektroda positif. Sesampainya di elektroda positif, ion negatif melepaskan
elektronnya ke ke elektroda tersebut dan menjadi gugusan atom netral.
Sebaliknya ketika ion-ion positif sampai di elektroda negatif akan menarik
elektron dari elektroda tersebut serta juga menjadi gugusan atom netral.
Gugusan atom netral segera bereaksi dengan air dan membentuk molekul-
molekul baru yang lalu terurai menjadi ion-ion lagi. Jadi hantaran listrik dalam
larutan elektrolit tak lain adalah hantaran elektron-elektron dari elektroda
negatif ke elektroda positif dengan diangkut oleh ion-ion elektrolit.
Seperti halnya elektron-elektron bebas di dalam konduktor yang
menghantarkan arus listrik mengalami hambatan, begitu pula gerakan ion-ion
di dalam larutan elektrolit. Hambatan-hambatan itu berasal dari gaya
elektrostatik antara ion-ion atau bisa juga akibat gesekan dan tumbukan antara
ion dengan molekul larutan. Dengan mengingat persamaan 2.6, maka rapat
arus J di dalam larutan elektrolit diberikan oleh:
𝐽 = (𝑛+ 𝑞+ 𝑣𝑑++ 𝑛− 𝑞− 𝑣𝑑−
) (2.9)
dengan indeks + untuk ion positif dan indeks – untuk ion negatif.
Seandainya valensi ion-ionnya adalah Z, maka q = Z e, dengan e ialah
muatan elemen air yaitu 1,6 x 10-19 Coulomb. Dengan mengingat persamaan
2.3, maka persamaan 2.7 dapat diubah menjadi:
𝐽 = (𝑛+ 𝜇+ 𝑍+ + 𝑛− 𝜇− 𝑍−) e E (2.10)
Jadi dengan mengingat definisi daya hantar listrik pada persamaan 2.7, maka
dapat dituliskan:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
𝜎 = (𝑛+ 𝜇+ 𝑍+ + 𝑛− 𝜇− 𝑍−) e (2.11)
Dari persamaan 2.11 menunjukkan bahwa daya hantar listrik larutan
elektrolit selain sebanding dengan mobilitas ion-ionnya juga tergantung pada
konsentrasi ion-ionnya. Maka semakin besar konsentrasi suatu larutan, maka
semakin besar pula daya hantar listriknya.
2.2 Daya Hantar Listrik
Sesuatu yang berhubungan dengan hambatan adalah hambatan jenis,
yang merupakan karakteristik (sifat) dari suatu bahan (Halliday. 1986: 189).
Berdasarkan persamaan 2.7, hambatan jenis secara matematis dapat ditulis:
𝜌 = 𝐸
𝐽 (2.12)
Hal ini disebabkan karena daya hantar listrik didefinisikan sebagai kebalikan
hambatan jenis yang dapat dinyatakan dalam:
𝜎 = 1
𝜌 (2.13)
Misalkan sebuah penghantar silinder seperti yang ditunjukkan gambar
2.3 memiliki luas penampang A dan panjang l mengangkut arus I yang tetap.
Di antara ujung-ujung penghantar dihubungkan dengan beda potensial V. Jika
penampang silinder pada setiap ujung merupakan permukaan-permukaan
ekipotensial, maka medan listrik dan rapat arus akan konstan untuk semua titik
di dalam silinder dan akan mempunyai nilai:
Gambar 2.3. Penghantar yang membawa arus I
A I
𝑙
E
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
𝐸 =𝑉
𝑙 (2.14)
Dengan mengingat persamaan J = 𝐼
𝐴, maka hambatan jenis dapat ditulis:
𝜌 = 𝑉
𝑙⁄
𝐼𝐴⁄ (2.15)
Seperti yang telah diketahui, 𝑉
𝐼 adalah hambatan R maka persamaan 2.15 dapat
ditulis:
𝑅 = 𝜌 𝑙
𝐴 (2.16)
atau
𝜌 = 𝑅 𝐴
𝑙 (2.17)
Maka persamaan daya hantar listriknya akan menjadi:
𝜎 = 𝑙
𝑅 𝐴 (2.18)
Jika satuan hambatan jenis dalam SI adalah ohm-meters (Ω m), maka satuan
daya hantar listrik adalah mho per meter ( m-1) atau dapat juga ditulis Ω-1
m-1.
Persamaan 2.18 bila diaplikasikan dalam larutan, maka σ menunjukkan
daya hantar listrik larutan, l menunjukkan jarak antar elektroda (panjang
larutannya), R menunjukkan hambatan larutan, dan A menunjukkan luas
penampang elektroda. Jika panjang dan luas penampang penghantar dianggap
konstan, maka semakin besar tahanan penghantar, makin sedikit muatan listrik
yang dihantar. Begitupun sebaliknya, makin kecil tahanan penghantar maka
makin besar muatan listrik yang dihantar.
2.3 Pengukuran Hambatan Menggunakan Jembatan Wheatstone
Jembatan wheatstone banyak digunakan untuk pengukuran hambatan
dengan hasil ukur tepat. Rangkaian jembatan wheatstone pertama kali
a
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
dijelaskan oleh seorang ilmuwan Inggris bernama S. Hunter Christie pada
tahun 1833. Namun baru pada tahun 1843, Sir Charles Wheatstone
mempopulerkannya dan namanya disematkan sebagai hak paten (Chester L.
Dawes, 1952: 163).
Jembatan wheatstone memiliki empat buah tahanan (R1, R2, R3, R4)
dengan R1, R2 dan R3 merupakan resistor yang sebelumnya telah terkalibrasi
serta salah satu hambatannya dapat diubah-ubah nilainya dan R4 merupakan
tahanan yang belum diketahui nilainya. Empat buah tahanan (R) ini disusun
segiempat a-b-c-d seperti yang terlihat pada gambar 2.4. Pada titik a dan b
dihubungkan dengan sumber tegangan searah, sedangkan titik c dan d
dihubungkan dengan galvanometer.
Gambar 2.4. Rangkaian jembatan Wheatstone secara umum
Kaidah arus memberikan:
ia = i1 + i4 (2.19)
ib = i2 + i3 (2.20)
ic = i1 + i2 (2.21)
id = i3 + i4 (2.22)
Jika R1, R2, dan R3 diketahui nilainya, maka R4 dapat dihitung. Misalkan,
R1 adalah tahanan variabel sedangkan R2 dan R3 adalah tahanan yang telah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
diketahui nilainya. Untuk mengukur nilai tahanan yang belum diketahui (R4),
maka R1 harus diubah-ubah nilainya sehingga jarum pada galvanometer tidak
menyimpang. Dengan kata lain, tidak ada arus yang melewati galvanometer.
Jika tidak ada arus yang mengalir melewati galvanometer, artinya beda
potensial antara titik c dan d (Vcd) = 0.
Jika Vcd = 0, dapat diartikan bahwa Vc = Vd. Dari gambar di atas, maka
dapat diketahui bahwa Vac = Vad dan Vbc = Vbd. Dari gambar juga dapat
diketahui bahwa arus yang masuk ke R1 (i1) sama dengan arus yang masuk ke
R2 (i2). Begitu pula dengan arus yang masuk di R3 (i3) sama dengan arus yang
masuk di R4 (i4).
Dengan demikian dapat dirumuskan sebuah persamaan untuk mencari
nilai tahanan yang belum diketahui, yakni:
Vac = Vad
i1 R1 = i4 R4 (2.23)
Vbc = Vbd
i2 R2 = i3 R3 (2.24)
Maka 22
11
Ri
Ri =
33
44
Ri
Ri (2.25)
Karena i1 = i2 dan i4 = i3, persamaan di atas menjadi:
22
11
Ri
Ri =
33
44
Ri
Ri
R1 x R3 = R2 x R4 (2.26)
R4 = 𝑅1𝑅3
𝑅2 (2.27)
2.4 Pengukuran Hambatan dan Daya Hantar Listrik menggunakan Metode
Kohlrausch
Pengukuran hambatan larutan elektrolit menunjukkan bahwa hasilnya
tidak menentu sehingga dianggap hukum Ohm tidak berlaku untuk konduktor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
elektrolit. Nilai yang tidak menentu diakibatkan karena penggunaan arus
searah dalam pengukuran. Saat sumber tegangan diganti menjadi bolak-balik
ternyata hukum Ohm juga berlaku untuk pengukuran hambatan larutan
elektrolit (Glasstone. 1960: 32). Teknik untuk mengukur hambatan elektrolit
berbeda dari pengukuran hambatan biasa. Teknik standarnya dengan
memasukkan elektroda seperti terlihat pada gambar 2.5 ke dalam satu sisi
jembatan tahanan dan kemudian mencari titik keseimbangan (Atkins. 1996:
302).
Gambar 2.5. Rangkaian pengukuran daya hantar listrik larutan elektrolit
Kesulitannya saat arus melewati elektrolit maka akan terjadi elektrolisis
dan polarisasi yang menyebabkan hambatan larutan berubah. Elektrolisis
adalah penguraian elektrolit yang disebabkan oleh arus listrik, sedangkan
polarisasi adalah modifikasi komposisi lapisan muatan yang bersentuhan
dengan elektroda (Atkins. 1996: 302). Menggunakan elektroda dengan
material yang sama dengan larutan hanya mengatasi elektrolisis, tidak dengan
polarisasi. Dengan demikian, digunakanlah metode Kohlrausch.
Pada tahun 1880, Kohlrausch menggunakan sumber tegangan bolak-
balik dan telephone earpiece sebagai detektor yang kemudian sering
digunakan dalam pengukuran konduktansi elektrolit. Larutan elektrolit
diletakkan dalam sebuah sel dan hambatannya diukur menggunakan jembatan
wheatstone seperti yang ditunjukkan gambar 2.6.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
Gambar 2.6. Susunan rangkaian jembatan wheatstone dengan metode Kohlrausch
Sel (C) terletak pada lengan ab dan kotak tahanan R pada lengan ac. Sumber
tegangan berupa sumber tegangan bolak-balik yang dilambangkan dengan S
dan D merupakan detektor berupa telephone earpiece.
Penelitian pengukuran daya hantar listrik larutan elektrolit
menggunakan metode Kohlrausch dapat dilakukan dengan mengubah-ubah
jarak antar elektroda yang terletak di dalam sel. Hal pertama yang dilakukan
adalah mengukur jarak antar elektroda (𝑙1) lalu mengatur sinyal AFG,
misalnya sebesar 1000 Hz. Penggunaan frekuensi sekitar 1000 Hz dapat
menghindarkan polarisasi karena perubahan yang terjadi pada separuh siklus,
dibatalkan oleh separuh siklus yang kedua. Dengan menggunakan metode
jembatan wheatstone, nilai R0 diubah-ubah sampai tidak terdengar bunyi pada
headphone dan posisi d kira-kira berada ditengah-tengah kawat. Hambatan
elektrolit (R1) dapat dihitung menggunakan persamaan:
𝑅1
𝑅0 =
𝑏𝑑
𝑐𝑑 (2.28)
Setelah itu jarak antar elektroda diubah menjadi 𝑙2 dan mengukur
hambatan elektrolitnya (R2). Bila luas penampang elektroda dinyatakan
sebagai:
A = 𝜋 𝑥 (𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟)2
4 (diameter dalam m) (2.29)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
Maka hambatan jenis elektrolit dan daya hantar listrik elektrolitnya
dapat dihitung menggunakan persamaan 2.17 dan persamaan 2.18.
2.5 Pengukuran Hambatan Menggunakan Post Office Box dengan Tahanan
Standar
Post office box adalah jembatan wheastone yang dirangkai dalam sebuah
kotak. Lengan-lengan yang diketahui nilainya pada post office box sama
dengan hambatan yang telah diketahui nilainya pada jembatan. Sehingga
penentuan nilai hambatan dilakukan dengan cara mengubah-ubah salah satu
tahanan yang disebut tahanan variabel sehingga didapat kesetimbangan
rangkaian jembatan.
Tahanan standar adalah tahanan yang memiliki nilai hambatan yang
sama dengan nilai yang tertulis di badan tahanan tersebut. Salah satu jenis
tahanan standar adalah resistance box. Resistance box atau kotak tahanan
biasanya berbentuk plug box seperti pada gambar 2.7a. Kotak tahanan terdiri
dari sejumlah elemen tahanan yang tersusun secara seri dan memiliki nilai
yang berbeda-beda.
Gambar 2.7. a) resistance box, b) rangkaian bagian dalam resistance box
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
Jika semua slot tertutup, maka tahanan tersebut bernilai 0 Ω. Jika
penyumbat 10 Ω dicabut, maka tahanan tersebut akan bernilai 10 Ω. Tanpa
dikembalikan, jika selanjutnya dicabut penyumbat 1 Ω maka hambatan total
tahanan box adalah sebesar 11 Ω.
Pengukuran hambatan menggunakan jembatan wheatstone dengan
tahanan box dapat dilakukan seperti biasa, yaitu menyeimbangkan jembatan
dengan mengubah-ubah nilai hambatan pada salah satu tahanan box.
Berdasarkan gambar 2.4, misalkan nilai R yang belum diketahui adalah R1.
Maka nilai R2 adalah tahanan variabel yang dapat diubah-ubah nilainya. Nilai
R3 dan R4 mula-mula dapat dibuat sama, dimana R4 disebut sebagai hambatan
tetap.
Biasanya tidak mungkin mendapat keseimbangan yang sempurna
(galvanometer menunjuk persis di angka 0). Untuk itu, cara terbaik yang dapat
dilakukan adalah mengubah-ubah nilai pada R2 hingga di dapat simpangan
terkecil di antara angka 0. Misalnya 10 Ω membuat galvanometer
menyimpang jauh ke kiri. Saat tahanan diubah menjadi 20 Ω jarum pada
galvanometer menyimpang jauh ke kanan. Nilai R2 diubah lagi sehingga
simpangan jarum mendekati angka 0.
Saat nilai tahanan diubah menjadi 16 Ω membuat galvanometer
menyimpang ke kiri mendekati 0, sedangkan 17 Ω membuat galvanometer
menyimpang ke arah kanan mendekati 0, maka hambatan yang tidak diketahui
nilainya berkisar antara 16 Ω - 17 Ω.
Kisaran nilai tersebut dapat dipersempit lagi dengan cara mengubah
hambatan R3 menjadi sepuluh kali lebih besar dari nilai sebelumnya. Nilai
keseimbangan jembatan ini kemudian menjadi 163 Ω - 164 Ω. Dengan
menggunakan persamaan jembatan wheatstone, maka hambatan yang tidak
diketahui nilainya berkisar antara 16,3 Ω - 16,4 Ω. Bila galvanometer cukup
sensitif, maka nilai tahanan yang didapat bisa mencapai dua angka di belakang
koma jika hambatan R3 diubah menjadi seratus kali lebih besar.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
2.6 Pengenceran Larutan
Berdasarkan persamaan 2.14, hambatan berbanding lurus terhadap
hambatan jenis dan panjang namun berbanding terbalik terhadap luas
penampang. Hal ini juga berlaku pada larutan. Hambatan suatu larutan
berbanding lurus terhadap hambatan jenis dan panjang larutan tetapi
berbanding terbalik terhadap luas penampang. Maka penentuan hambatan
larutan dapat dicari dengan mengubah-ubah panjang larutan dan hambatan
jenisnya. Hambatan jenis suatu larutan dapat diubah jika konsentrasi
larutannya berubah. Konsentrasi larutan dapat diubah dengan cara
mengencerkan larutan tersebut. Larutan diencerkan berdasarkan persamaan
2.28 (Rosenberg, 1989).
𝑉1 𝑐1 = 𝑉2 𝑐2 (2.30)
Keterangan:
V1 = volume larutan sebelum diencerkan
V2 = volume larutan sesudah diencerkan
c1 = konsentrasi larutan sebelum diencerkan
c2 = konsentrasi larutan sesudah diencerkan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
BAB 3
METODE EKSPERIMEN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini termasuk jenis penelitian eksperimental yang dilaksanakan
di Laboratorium Fisika, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
3.2. Tahapan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengukur daya hantar listrik larutan CuSO4
untuk berbagai panjang larutan dan berbagai konsentrasi. Penelitian terdiri atas
tiga tahap, yaitu: tahap pertama persiapan alat dan bahan, tahap kedua adalah
prosedur dan pengambilan data, dan tahap ketiga adalah analisis data.
a. Persiapan Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari
beberapa komponen beserta fungsinya, antara lain:
1. 1 buah pipa U
Pipa U berfungsi sebagai wadah untuk menampung larutan
CuSO4 yang akan diukur hambatannya.
2. Bubuk CuSO4
Bubuk CuSO4 sebanyak 50 gram dilarutkan ke dalam 200 ml air.
Larutan CuSO4 ini yang akan diukur daya hantar listriknya.
3. Elektroda tembaga
Elekroda berfungsi sebagai medium antara larutan dan
rangkaian, dimana ketika elektroda dimasukkan ke dalam pipa U
yang berisi larutan maka kation akan menuju elektroda bermuatan
negatif dan anion menuju elektroda bermuatan positif.
4. 4 buah hambatan standar
Hambatan sesuai standar berfungsi sebagai pembanding.
Hambatan ini berupa 2 buah tahanan box dan 2 buah tahanan standar
lainnya yang bernilai 10 Ω dan 100 Ω. Nilai dari tiap hambatan ini
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
akan dimasukkan di dalam persamaan dan salah satu hambatannya
akan diperbesar sepuluh kalinya sehingga gelombang yang terbentuk
pada osiloskop berbentuk rata atau mendekati lurus.
5. 1 buah oskiloskop
Oskiloskop berfungsi sebagai indikator nol. Tegangan yang
terukur dari oskiloskop menandakan adanya arus yang melewati
oskiloskop. Semakin besar tegangan yang terukur, maka arusnya
makin besar. Semakin kecil tegangan yang terukur, maka arusnya
makin kecil.
6. 1 buah AFG
AFG berfungsi sebagai sumber tegangan bolak-balik bagi
rangkaian.
Alat dan bahan kemudian dirangkai seperti gambar 3.1
Gambar 3.1. Susunan alat eksperimen
Keterangan:
R1 : tahanan larutan
R2 : tahanan variabel yang juga merupakan tahanan
standar
R3 dan R4 : tahanan standar
CRO : oskiloskop
R1 R2
R4 R3
CRO
AFG
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
b. Pengambilan Data dan Analisis Data
1. Pengukuran daya hantar listrik untuk panjang larutan yang
berbeda-beda
1) Merangkai alat seperti pada gambar 3.1
2) Mengukur diameter permukaan elektroda menggunakan jangka
sorong sebanyak lima kali. Selanjutnya dihitung nilai rata-ratanya.
Nilai ketidakpastian diameter permukaan elektroda dapat
diperoleh dari ralat rerata, memenuhi persamaan:
𝑅𝑎𝑙𝑎𝑡 = √Σ(()−(𝑟)𝑛)2
𝑛(𝑛−1) (3.1)
3) Mengatur kedudukan elektroda pada pipa u lalu mencatatnya
sebagai nilai l. Pengukuran panjang larutan l dilakukan sebanyak
lima kali. Selanjutnya dihitung nilai rata-ratanya. Nilai
ketidakpastian panjang larutan dapat diperoleh menggunakan
persamaan 3.1
4) Berdasarkan persamaan 2.26, bila R1 adalah tahanan larutan yang
belum diketahui, maka hambatan yang diubah-ubah adalah R2.
Selanjutnya R4 disebut sebagai tahanan tetap yang bernilai 10 Ω.
Untuk percobaan pertama, nilai R3 dibuat sama dengan R4
5) Menghubungkan rangkaian dengan AFG sebagai sumber tegangan
6) Mengamati bentuk gelombang yang terbentuk pada oskiloskop.
Jika gelombang yang terbentuk terlalu tinggi, maka hambatan R2
diubah-ubah nilainya sampai gelombang yang terbentuk mencapai
ketinggian minimum
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
Gambar 3.2. Gelombang dengan ketinggian minimum pada oskiloskop
7) Mengamati perubahan tegangan yang terukur dari oskiloskop. Bila
tinggi gelombang yang tampak pada oskiloskop sudah mencapai
ketinggian minimum seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.2
maka selanjutnya dapat dihitung tegangan puncak ke puncak
(VPP), dengan cara:
𝑉𝑃𝑃 = 𝑌𝑘𝑜𝑡𝑎𝑘 𝑥 𝑣𝑜𝑙𝑡/𝑑𝑖𝑣 (𝑠𝑎𝑡𝑢𝑎𝑛) (3.2)
Dari persamaan 3.1 dapat diperoleh nilai tegangan maksimum
(Vmax) dan tegangan efektifnya (Veff) sebagai berikut:
𝑉𝑚𝑎𝑥 = 1
2 𝑉𝑃𝑃 (3.3)
𝑉𝑒𝑓𝑓 = 0,7 𝑥 𝑉𝑚𝑎𝑥 (3.4)
8) Setelah itu mencatat nilai R2 yang menyebabkan puncak
gelombang berada pada posisi minimum. Perlu diketahui bahwa
tidak mungkin gelombang yang terbentuk akan menjadi garis lurus
sehingga angka yang didapat berupa rentang nilai hambatan yang
menyebabkan gelombang berada pada posisi minimum
9) Mencatat nilai tiap hambatan yang didapat pada tabel seperti di
bawah ini
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
Tabel Pengukuran Hambatan Larutan CuSO4
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
10) Menghitung nilai R1 menggunakan persamaan 2.26 dengan
memasukkan nilai-nilai hambatan yang didapat
11) Mempersempit rentang nilai hambatan larutan yang didapat
dengan memperbesar nilai R3 menjadi 10x lebih besar dari
sebelumnya lalu mengamati perubahan tinggi gelombang pada
oskiloskop
12) Mengulangi langkah 5 sampai 9 hingga mendapat puncak
minimum gelombang lalu menghitung rentang nilainya
13) Mengulangi percobaan sebanyak empat kali untuk panjang larutan
yang berbeda.
14) Setelah diperoleh nilai hambatan R1 untuk setiap panjang larutan
selanjutnya dibuat grafik hambatan terhadap panjang larutan.
Karena nilai R1 yang didapat berupa range, maka diambil nilai
tengahnya untuk dimasukkan ke dalam grafik. Grafik akan terlihat
seperti pada gambar 3.3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
Gambar 3.3. Grafik hubungan hambatan terhadap panjang larutan
Kemiringan garis 𝑃𝑁
𝑄𝑁 𝑥 10−2 adalah besarnya hambatan per meter
dan nilai ini dapat disubstitusi untuk persamaan 𝑅1− 𝑅2
𝑙1− 𝑙2 dan
persamaan daya hantar listrik 𝑙1− 𝑙2
𝑅1− 𝑅2
15) Dari grafik diketahui bahwa hubungan hambatan dan panjang
larutan bersifat linear maka diperoleh gradien (m) dari persamaan
𝑅 = 1
𝜎 𝐴 𝑙, sehingga daya hantar listrik larutan dapat dihitung
dengan cara:
𝑚 = 1
𝜎 𝐴 (3.5)
𝜎 = 1
𝑚 𝐴 (3.6)
2. Pengukuran daya hantar listrik untuk konsentrasi larutan yang
berbeda-beda
1) Merangkai alat seperti pada gambar 3.1
2) Mengencerkan larutan berdasarkan persamaan 2.30 lalu
mengisinya pada pipa u
3) Mengatur kedudukan elektroda pada pipa u lalu mencatatnya
sebagai nilai l. Pengukuran panjang larutan l dilakukan sebanyak
lima kali. Selanjutnya dihitung nilai rata-ratanya. Nilai
Q
P
R (Ω
)
l (cm)
Grafik Hubungan Hambatan dengan Panjang Larutan
N
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
ketidakpastian panjang larutan dapat diperoleh menggunakan
persamaan 3.1
4) Menghubungkan rangkaian dengan AFG sebagai sumber
tegangan
5) Mengamati bentuk gelombang yang terbentuk pada oskiloskop.
Jika gelombang yang terbentuk terlalu tinggi, maka hambatan R2
diubah-ubah nilainya sampai gelombang yang terbentuk
mencapai ketinggian minimum seperti pada gambar 3.2
6) Mengamati perubahan tinggi gelombang yang terbentuk pada
oskiloskop lalu menghitung nilai tegangan efektifnya
menggunakan persamaan 3.3
7) Setelah itu mencatat nilai R2 yang menyebabkan puncak
gelombang berada pada posisi minimum.
8) Mencatat nilai tiap hambatan pada tabel lalu menghitung nilai R1
menggunakan persamaan 2.26 dengan memasukkan nilai-nilai
hambatan yang didapat
9) Mempersempit rentang nilai hambatan larutan yang didapat
dengan memperbesar nilai R3 menjadi 10x lebih besar dari
sebelumnya lalu mengamati perubahan tinggi gelombang pada
oskiloskop
10) Mengulangi langkah 5 sampai 9 hingga mendapat puncak
minimum gelombang lalu menghitung rentang nilainya
11) Mengulangi percobaan sebanyak tiga kali untuk konsentrasi
larutan yang berbeda
12) Setelah diperoleh nilai hambatan R1 untuk setiap konsentrasi
larutan, selanjutnya dibuat grafik hambatan terhadap konsentrasi
larutan. Karena nilai R1 yang didapat berupa range, maka diambil
nilai tengahnya untuk dimasukkan ke dalam grafik. Grafik akan
terlihat seperti pada gambar 3.4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
Gambar 3.4. Grafik hubungan hambatan terhadap konsentrasi larutan
13) Dari grafik terlihat bahwa hubungan antara hambatan dengan
konsentrasi larutan bersifat linear. Berdasarkan grafik, hubungan
hambatan tiap satuan konsentrasi dapat dijelaskan.
R (
Ω)
c (mol/liter)
Hubungan Hambatan terhadap Konsentrasi Larutan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
a. Pengukuran daya hantar listrik dengan variasi panjang larutan
Pada penelitian ini pengukuran daya hantar listrik dilakukan dengan
cara mengubah-ubah panjang larutan (kedudukan elektroda). Sebelum
dilakukan analisis, pertama-tama yang dilakukan adalah melarutkan 50
gram CuSO4 ke dalam 200 ml air sehingga diperoleh konsentrasi larutan
sebesar:
𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝐶𝑢𝑆𝑂4
𝑀𝑟 𝐶𝑢𝑆𝑂4 𝑥
1000
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛
= 50 𝑔𝑟𝑎𝑚
160 𝑔𝑟𝑎𝑚/𝑚𝑜𝑙 𝑥
1000
200 𝑚𝑙
= 1,563 𝑚𝑜𝑙/𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟
Seperti yang dijelaskan pada Bab II, daya hantar listrik juga
bergantung dari luas permukaan elektroda. Untuk menghitung luas
permukaan elektroda maka terlebih dahulu harus mengukur diameter
permukaan elektroda. Pengukuran diameter elektroda menggunakan jangka
sorong dan dilakukan pengukuran sebanyak lima kali.
Tabel 4.1. Hasil pengukuran diameter permukaan elektroda
No Diameter Permukaan Elektroda (cm)
1. 0,898
2. 0,880
3. 0,870
4. 0,896
5. 0,922
Berdasarkan tabel 4.1 maka nilai rata-rata diameter permukaan
elektroda memenuhi persamaan:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
𝑑 = 𝑑1 + 𝑑2 + 𝑑3 + 𝑑4 + 𝑑5
𝑛
𝑑 = 0,898 + 0,880 + 0,870 + 0,896 + 0,922
5
𝑑 = 0,893 𝑐𝑚
Ketidakpastian pengukuran diameter permukaan elektroda menggunakan
persamaan:
∆𝑑 = √Σ(() − (𝑟)𝑛)2
𝑛(𝑛 − 1)
Δ𝑑 = √15,73 𝑥 10−4
20
Δ𝑑 = 0,009 𝑐𝑚
Maka hasil pengukuran diameter permukaan elektroda sebesar (8,93 ±
0,09) x 10-1 cm.
Setelah mendapatkan nilai diameter permukaan elektroda, maka
selanjutnya adalah perhitungan luas permukaan elektroda mengikuti
persamaan:
𝐴 =1
4𝜋𝑑2
=1
4 𝑥 3,14 𝑥 (0,893 𝑐𝑚)2
= 0,626 𝑐𝑚2
Untuk mendapatkan nilai ralat luas permukaan elektroda, maka digunakan
persamaan:
(∆𝐴
𝐴)
2= (
∆𝑥
𝑥)
2+ (
∆𝑦
𝑦)
2
∆𝐴
𝐴 = 2
∆𝑑
𝑑
∆𝐴 = 2 (0,626) 0,009
0,893
∆A = 0,013 cm2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Maka luas permukaan elektroda beserta ralatnya adalah sebesar (6,26 ±
0,13) x 10-1 cm2.
Tabel 4.2. Hasil pengukuran panjang larutan untuk percobaan
pertama
No Panjang Larutan (cm)
1. 8,4
2. 8,3
3. 8,3
4. 8,5
5. 8,4
Berdasarkan tabel 4.2, nilai rata-rata panjang larutan beserta ralatnya adalah
sebesar (8,40 ± 0,03) cm.
Berikut tabel pengukuran hambatan larutan CuSO4 berkonsentrasi 1,563
mol/liter dan A = 0,626 cm2 untuk 𝑙 = 8,4 cm:
R4 = 10 Ω
Volt/div = 5 mV
Tabel 4.3. Pengukuran hambatan larutan CuSO4 berkonsentrasi
1,563 mol/liter dan luas penampang elektroda sebesar 0,626 cm2
untuk panjang larutan 8,4 cm
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
10
260 9,1
250 6,65
240 4,55
230 2,975
229 2,625
228 2,45
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
227 2,45
226 2,45
225 2,45
224 2,625
223 2,8
222 2,8
221 2,8
220 3,15
100
2400 6,125
2300 1,925
2280 1,05
2279 0,875
2278 0,7
2277 0,7
2276 0,7
2275 0,7
2274 0,7
2273 0,7
2272 0,7
2271 0,7
2270 0,7
2269 0,875
2268 0,875
2267 0,875
2266 0,875
2265 0,875
2261 0,875
2260 1,05
2200 3,15
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
2100 8,225
Perhitungan nilai hambatan larutan CuSO4 dengan konsentrasi
1,563 mol/liter dan luas penampang elektroda sebesar 0,626 cm2
untuk panjang larutan 8,4 cm dan R4 = 10 Ω, R3 = 10 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
225 𝑥 10
10= 225 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
228 𝑥 10
10= 228 Ω
Maka nilai R1 = 225 Ω sampai dengan 228 Ω
Perhitungan nilai hambatan larutan CuSO4 dengan konsentrasi
1,563 mol/liter dan luas penampang elektroda sebesar 0,626 cm2
untuk panjang larutan 8,4 cm dan R4 = 10 Ω, R3 = 100 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
2270 𝑥 10
100= 227,0 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
2278 𝑥 10
100= 227,8 Ω
Maka nilai R1 = 227,0 Ω sampai dengan 227,8 Ω
Dari kedua perhitungan di atas, dapat disimpulkan bahwa nilai
hambatan larutan CuSO4 untuk konsentrasi sebesar 1,563 mol/liter dan luas
penampang elektroda sebesar 0,626 cm2 dan dengan panjang larutan 8,4 cm
adalah sebesar 227,0 Ω sampai dengan 227,8 Ω. Bila diperhatikan, saat nilai
R4 = R3 = 10 Ω, nilai R1 = 225 Ω sampai dengan 228 Ω. Ketika R3 diperbesar
menjadi 100 Ω, rentang nilai R1 menjadi lebih sempit. Jika R3 diperbesar
sekali lagi menjadi 1000 Ω, maka rentang nilai R1 akan lebih teliti lagi
menjadi dua angka di belakang koma. Namun hal ini tidak dilakukan karena
keterbatasan kemampuan alat yang ada di lab.
Dengan menggunakan cara yang sama, maka didapatkan nilai
hambatan larutan CuSO4 berkonsentrasi 1,563 mol/liter untuk panjang
larutan yang berbeda-beda. Nilai hambatan larutannya seperti yang
ditampilkan pada tabel 4.4.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
Tabel 4.4. Tabel hubungan rentang nilai hambatan larutan
CuSO4 berkonsentrasi 1,563 mol/liter dengan luas permukaan
elektroda 0,626 cm2 terhadap panjang larutannya.
No l (cm) R (Ω)
1. 8,40 ± 0,04 227,0 sampai dengan 227,8
2. 8,90 ± 0,03 245,2 sampai dengan 245,4
3. 9,30 ± 0,03 252,5 sampai dengan 252,9
4. 9,80 ± 0,03 270,1 sampai dengan 270,3
5. 10,30 ± 0,03 289,8 sampai dengan 290,7
Bila diperhatikan dari tabel 4.4, nilai hambatan masih dalam bentuk
range. Untuk mempermudah perhitungan, maka rentang nilai hambatan
yang didapat untuk setiap panjang larutan dipilih nilai tengahnya. Maka
hubungan hambatan larutan terhadap panjang larutan akan menjadi seperti
tabel 4.5.
Tabel 4.5. Hubungan hambatan larutan CuSO4 berkonsentrasi 1,563
mol/liter dengan luas permukaan elektroda 0,626 cm2 terhadap
panjang larutannya
No l (cm) R (Ω)
1. 8,40 ± 0,04 227,4
2. 8,90 ± 0,03 245,3
3. 9,30 ± 0,03 252,7
4. 9,80 ± 0,03 270,2
5. 10,30 ± 0,03 290,3
Selain dalam bentuk tabel, hubungan hambatan larutan dengan panjang
larutan dapat juga disajikan dalam bentuk grafik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
Gambar 4.1. Grafik hubungan hambatan dengan panjang larutan
Dari gambar 4.1 diketahui bahwa hubungan antaran hambatan dan
panjang larutan bersifat linear. Artinya semakin besar nilai panjang larutan,
maka semakin besar pula nilai hambatan larutannya. Begitupun sebaliknya,
semakin kecil nilai panjang larutan maka semakin kecil nilai hambatan
larutannya. Hubungan antara hambatan dan panjang larutan ini secara
matematis sesuai dengan persamaan 2.29.
Berdasarkan persamaan 2.30, bisa didapat persamaan baru yaitu:
𝑅 = 1
𝜎 𝐴 𝑙
Persamaan di atas dapat digunakan untuk menghitung nilai daya hantar
listrik dengan memasukkan nilai gradien grafik ke dalam persamaan. Dari
gambar 4.1 diketahui bahwa gradien grafik bernilai 32,181. Dengan
menggunakan aplikasi Vernier Graphical Analysis maka diketahui ralat
gradien sebesar ±0,995. Daya hantar listriknya sebesar:
1
𝜎 𝐴 = 32,181
1
𝜎 0,626 = 32,181
𝜎 = 0,050 Ω-1 cm-1
Maka dapat disimpulkan bahwa daya hantar listrik larutan CuSO4
berkonsentrasi 1,563 mol/liter bernilai (5,0 ± 0,2) x 10-2 Ω-1 cm-1.
R = 32,181 l - 43,389
210
230
250
270
290
310
8 8,5 9 9,5 10 10,5
R (
Ω)
l (cm)
Grafik Hubungan Hambatan dengan Panjang Larutan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
b. Pengukuran daya hantar listrik dengan variasi konsentrasi larutan
Pada percobaan kali ini, pengukuran daya hantar listrik dilakukan
dengan mengubah-ubah konsentrasi larutan. Mengubah konsentrasi suatu
larutan dapat dilakukan dengan cara pengenceran seperti pada persamaan
2.31. Misalkan volume larutan 1,563 mol/liter = 20 ml. Jika larutan
ditambahkan air sampai volume akhirnya = 25 ml, maka konsentrasi
larutannya akan menjadi:
𝑉1 𝑐1 = 𝑉2 𝑐2
20 𝑥 1,563 = 25 𝑥 𝑐2
𝑐2 = 1,25 𝑚𝑜𝑙/𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟
Keterangan:
V1 = volume larutan sebelum diencerkan
V2 = volume larutan setelah diencerkan
c1 = konsentrasi larutan awal
c2 = konsentrasi larutan akhir
Berikut tabel pengukuran hambatan larutan CuSO4 dengan 𝑙 = 8,4 cm dan
A = 0,626 cm2 untuk konsentrasi larutan 1,25 mol/liter
R4 = 10 Ω
Volt/div = 5 mV
Tabel 4.6. Pengukuran hambatan larutan CuSO4 dengan panjang
larutan 8,4 cm dan luas penampang elektroda sebesar 0,626 cm2
untuk konsentrasi larutan 1,25 mol/liter
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
310 9,1
300 8,575
290 6,65
280 4,55
270 2,45
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
10 265 1,4
264 1,225
263 1,05
262 1,05
261 0,875
260 0,875
259 0,875
258 1,05
257 1,225
256 1,4
255 1,575
250 2,625
100
2700 4,55
2620 2,1
2610 1,925
2600 1,75
2599 1,575
2598 1,575
2597 1,575
2596 1,75
2595 1,75
2594 1,75
2593 1,75
2592 1,75
2591 1,75
2590 1,75
2500 3,85
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
Perhitungan nilai hambatan larutan CuSO4 dengan panjang larutan
8,4 cm dan luas penampang elektroda sebesar 0,626 cm2 untuk
konsentrasi 1,25 mol/liter dan R4 = 10 Ω, R3 = 10 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
259 𝑥 10
10= 259 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
261 𝑥 10
10= 261 Ω
Maka nilai R1 = 259 Ω sampai dengan 261 Ω
Perhitungan nilai hambatan larutan CuSO4 dengan panjang larutan
8,4 cm dan luas penampang elektroda sebesar 0,626 cm2 untuk
konsentrasi larutan 1,25 mol/liter dan R4 = 10 Ω, R3 = 100 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
2597 𝑥 10
100= 259,7 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
2599 𝑥 10
100= 259,9 Ω
Maka nilai R1 = 259,7 Ω sampai dengan 259,9 Ω
Pada percobaan ini, variasi konsentrasi larutan dilakukan sebanyak
tiga kali. Nilai hambatan larutan untuk ketiga konsentrasi larutan
ditampilkan dalam tabel 4.7 di bawah.
Tabel 4.7. Hubungan hambatan larutan CuSO4 dengan panjang
larutan 8,4 cm terhadap konsentrasi larutannya.
No Konsentrasi (mol/liter) R (Ω)
1. 1,563 227,4
2. 1,250 259,8
3. 0,781 294,7
Selain dalam bentuk tabel, hubungan hambatan larutan dengan konsentrasi
larutan dapat juga disajikan dalam bentuk grafik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
Gambar 4.2. Grafik hubungan hambatan dengan konsentrasi larutan
Dari gambar 4.2 dapat diketahui bahwa hubungan antara hambatan
dengan konsentrasi larutan bersifat linear. Dari grafik di dapat perubahan
hambatan tiap satuan konsentrasi. Grafik menunjukkan semakin besar
konsentrasi larutan maka semakin kecil hambatannya. Begitupun
sebaliknya, semakin kecil konsentrasi larutan maka semakin besar
hambatannya.
4.2 Pembahasan
Penelitian ini dilakukan dua kali, yakni yang pertama dengan variasi
panjang larutan dan yang kedua dengan variasi konsentrasi. Variasi panjang
larutan dilakukan pengukuran panjang sebanyak lima kali untuk setiap
panjang larutan yang berbeda. Setelah itu dihitung nilai rata-rata beserta
ralatnya. Pengukuran diameter permukaan elektroda juga dilakukan lima kali
lalu dihitung rata-rata beserta ralatnya. Hal ini bertujuan untuk mengurangi
kesalahan dalam pengukuran. Sedangkan untuk variasi konsentrasi larutan
dilakukan pengenceran seperti pada persamaan 2.30.
Jembatan wheatstone dalam penelitian ini berbeda dari jembatan
wheatstone pada umumnya. Perbedaannya terletak pada tahanan pembanding
R = -85,145c + 362,64
200
220
240
260
280
300
320
0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7
R (
Ω)
c (mol/liter)
Grafik Hubungan Hambatan terhadap Konsentrasi Larutan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
yang digunakan. Biasanya, tahanan pembanding yang digunakan berupa
kawat. Hal ini akan berpengaruh terhadap tahanan yang akan diukur nilainya.
Mengingat sifat kawat yang mudah dibentuk, maka tahanan kawat akan
mengalami perubahan nilai karena perubahan bentuk pada kawat
menyebabkan luas penampang kawat berubah. Sedangkan pada penelitian ini
tahanan pembanding berupa tahanan standar yang memiliki nilai yang tepat.
Sebelum melakukan penelitian, dilakukan pengecekkan terhadap
rangkaian dan indikator nol terlebih dahulu. Mula-mula membuat rangkaian
jembatan wheatstone dengan sumber tegangan berupa baterai dan indikator
nol berupa galvanometer. Pengecekkan dilakukan dengan cara melepas salah
satu kabel, sehingga rangkaian jembatan tidak terhubung. Hal ini
menyebabkan hambatan menjadi sangat besar sehingga jarum akan
menyimpang jauh, misalnya ke kanan. Setelah itu menghubungkan kembali
kabel yang tadi dilepas. Ketika terhubung, maka hambatannya sama dengan
nol sehingga jarum akan menyimpang ke kiri. Bila sudah dipastikan rangkaian
jembatan sudah terhubung dengan baik, selanjutnya mengganti sumber
tegangannya menjadi bolak-balik dan galvanometer diganti dengan oskiloskop
(metode Kohlrausch).
Pada penelitian ini, indikator nol yang digunakan berupa oskiloskop.
Indikator nol lainnya yang juga dapat digunakan untuk metode Kohlrausch
adalah headphone. Alasan penelitian ini lebih memilih menggunakan
oskiloskop dibanding headphone adalah karena hasil yang ditampilkan oleh
oskiloskop berupa tegangan sehingga dapat terukur secara eksak. Sedangkan
jika menggunakan headphone yang ditangkap berupa bunyi yang mana saat
menyeimbangkan jembatan tidak bisa diukur besarannya.
Prinsip kerja jembatan wheatstone dengan menggunakan metode
Kohlrausch sama seperti metode jembatan pada umumnya, yaitu dengan
mengubah-ubah salah satu tahanan sehingga didapatkan kesetimbangan
jembatan. Telah dijelaskan sebelumnya bahwa tidak mungkin jembatan
wheatstone mencapai kesetimbangannya. Dengan kata lain, tidak mungkin
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
tegangan yang terukur pada oskiloskop akan mencapai nol. Hal ini disebabkan
karena tahanan larutan merupakan bilangan sembarang yang tidak pasti
nilainya. Sedangkan tahanan pembanding yang digunakan merupakan tahanan
standar yang nilainya pasti dan merupakan bilangan bulat. Oleh karena itu,
salah satu tahanan akan diubah-ubah nilainya sampai oskiloskop menampilkan
tegangan paling minimum lalu dicatat nilai-nilai hambatan tersebut.
Untuk mempersempit rentang nilai hambatan yang telah didapat, maka
salah satu hambatan diperbesar sepuluh kalinya. Hal ini terbukti pada kedua
percobaan yang telah dilakukan. Ketika R3 diperbesar menjadi 100 Ω, rentang
nilai R1 menjadi lebih sempit. R3 diperbesar sesuai dengan kemampuan alat.
Pada penelitian ini, tahanan standar yang digunakan hanya bisa diperbesar
menjadi 100 Ω. Berdasarkan hasil penelitian, pengukuran daya hantar listrik
dengan mengubah-ubah panjang larutannya didapatkan nilai konduktivitas
larutan CuSO4 dengan konsentrasi 1,563 mol/liter sebesar (5,0 ± 0,2) x 10-2
Ω-1 cm-1.
Penelitian dengan mengubah panjang larutan dilakukan sebanyak lima
kali, yakni 8,4 cm, 8,9 cm, 9,3 cm, 9,8 cm, dan 10,3 cm. Pengukuran panjang
larutan dimulai dari panjang 8 cm sampai 10,5 cm. Dari penelitian mengubah
panjang larutan bisa disimpulkan bahwa hubungan antara hambatan dan
panjang larutan bersifat linear seperti yang ditampilkan pada gambar 4.1.
Grafik menunjukkan semakin besar nilai panjang larutan, maka semakin besar
pula nilai hambatan larutannya. Bila dihubungkan dengan daya hantar listrik,
maka semakin besar panjang larutannya, maka daya hantar listriknya juga
semakin besar. Begitupun sebaliknya, semakin kecil nilai panjang larutannya,
maka daya hantar listriknya semakin kecil. Hal ini sesuai dengan teorinya yang
terdapat pada persamaan 2.16, dimana σ berbanding lurus dengan l.
Pengukuran daya hantar listrik dengan mengubah-ubah konsentrasi
larutan dilakukan sebanyak 3 kali, yaitu untuk konsentrasi 1,563 mol/liter,
1,25 mol/liter, dan 0,781 mol/liter. Hal ini dilakukan karena untuk ketiga
konsentrasi tersebut didapatkan nilai volume larutan berupa bilangan bulat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
secara berturut-turut, yakni sebesar 20 ml, 25 ml, dan 40 ml. Dari penelitian
yang kedua ini dapat dijelaskan hubungan hambatan dengan konsentrasi
larutan. Hal ini tampak dari gambar 4.2 yang menjelaskan tentang perubahan
hambatan tiap satuan konsentrasi. Dari grafik dapat diketahui gradien garis
bernilai -85,145c. Angka ini menunjukkan adanya penurunan nilai hambatan
tiap kenaikan satuan konsentrasi. Semakin besar konsentrasi larutan, maka
nilai hambatan larutannya semakin kecil. Bila hambatan larutannya makin
kecil, maka daya hantar listriknya makin besar. Hal ini sesuai dengan
persamaan 2.16.
Dari penelitian kedua ini juga diketahui bahwa hubungan antara daya
hantar listrik dan konsentrasi larutan bersifat linear. Semakin besar konsentrasi
larutannya, maka semakin besar pula daya hantar listriknya. Begitupun
sebaliknya, semakin kecil nilai konsentrasi larutannya maka semakin kecil
daya hantar listriknya. Hal ini sesuai dengan persamaan 2.11 dimana σ
berbanding lurus dengan n, dimana n menyatakan banyaknya muatan dalam
larutan. Makin banyak muatan dalam larutan, maka konsentrasi larutan
tersebut makin tinggi.
Adapun faktor yang menjadi input pengganggu yang menyebabkan
ketidakpastian pengukuran daya hantar listrik, yaitu koneksi antar kabel.
Solusi yang dilakukan yaitu mengecek terlebih dahulu kabel yang akan
digunakan apakah sudah sama panjang atau belum. Kabel yang berbeda
panjangnya menyebabkan koneksi tidak stabil dan menambah hambatan pada
rangkaian jembatan.
Penelitian ini dapat menjadi acuan untuk praktikum mengukur tahanan
maupun daya hantar listrik pada tingkat universitas. Mahasiswa tidak hanya
mampu menggunakan ohmmeter, namun juga dapat mengukur tahanan serta
membuat rangkaian jembatan wheatstone. Selain itu mahasiswa tidak hanya
dilatih untuk mengukur nilai tahanan secara teliti, namun dapat memahami
prinsip kerja jembatan wheatstone secara umum dan prinsip kerja jembatan
wheatstone dengan menggunakan metode Kohlrausch. Untuk pengukuran
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
tahanan biasa, mahasiswa juga dapat belajar untuk melakukan pengecekan
terhadap rangkaian dan indikator nol sebelum melakukan pengukuran.
Penelitian ini juga diharapkan dapat memberikan sumbangan dalam bidang
Fisika. Dengan adanya penelitian ini juga diharapkan membantu
pengembangan penelitian fisika kemudian hari. Penelitian ini diharapkan
dapat digunakan untuk membantu memahami materi listrik magnet. Selain itu
juga dengan adanya penelitian ini maka mahasiswa mengetahui adanya
tahanan yang sesuai standar, sehingga pengukuran menggunakan jembatan
wheatstone lebih akurat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Post office box dalam penelitian ini berfungsi untuk menentukan tahanan
larutan CuSO4 dengan menggunakan metode Kohlrausch. Berdasarkan set alat
dan metode penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa:
1. Rangkaian post office box dengan menerapkan metode Kohlrausch dapat
digunakan untuk menentukan nilai tahanan suatu larutan. Pada penelitian
ini didapat nilai daya hantar listrik larutan CuSO4 berkonsentrasi 1,563
mol/liter dengan luas penampang elektroda sebesar 0,626 cm2 sebesar (5,0
± 0,2) x 10-2 Ω-1 cm-1.
2. Hubungan antara hambatan dan panjang larutan bersifat linear, terbukti
dari gambar grafik 4.1. Artinya semakin besar nilai panjang larutan, maka
semakin besar pula nilai hambatan larutannya. Bila dihubungkan dengan
daya hantar listrik, maka semakin besar panjang larutannya, maka daya
hantar listriknya semakin besar. Begitupun sebaliknya, semakin kecil nilai
panjang larutannya, maka daya hantar listriknya semakin kecil.
3. Gradien gambar grafik 4.2 sebesar -85,145c menunjukkan adanya
penurunan nilai hambatan tiap satuan konsentrasi. Semakin besar
konsentrasi larutan maka semakin kecil hambatan larutannya. Bila
hambatan larutannya makin kecil, maka daya hantar listrik larutan akan
semakin besar.
5.2 Saran
1. Untuk penelitian pengukuran daya hantar listrik selanjutnya, dapat
dilakukan dengan mengubah-ubah luas permukaan larutan, yakni dengan
mengganti elektroda dengan luas permukaan yang berbeda.
2. Penggunaan jembatan wheatstone sebagai alat ukur hambatan hendaknya
menggunakan tahanan pembanding berupa tahanan standar sehingga hasil
ukur yang didapat lebih akurat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
3. Penggunaan kabel pada rangkaian hendaknya menggunakan kabel dengan
panjang yang sama sehingga tidak memberikan hambatan tambahan pada
rangkaian.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
DAFTAR PUSTAKA
Armitage. 1982. Practical Physics in SI. Hongkong: Murray.
A. Suydam, Vernon. 1948. Fundamentals of Electricity and
Electromagnetism. USA: D. Van Nostrand Company, Inc.
A. Gomaa, Esam, dkk. 2016. Conductometric and Volumetric Study of
Copper Sulphate in Aqueous Ethanol Solutions at Different Temperatures. Journal
of Taibah University for Science, 1-8.
Christian Gerthsen, H. O. Kneser, Helmot Vogel. 1996. Fisika Listrik Magnet
dan Optik. Terjemahan oleh Musaddiq Musbach. Jakarta: Pusat Pembinaan dan
Pengembangan Bahasa Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
David Halliday dan Robert Resnick. 1988. Fisika. Terjemahan oleh Pantur
Silaban dan Erwin Sucipto. Jakarta: Erlangga.
D. Kraus, John. 1988. Electromagnetics. Singapura: McGraw-Hill Book Co.
Francis W. Sears dan Mark W. Zemansky. 1962. Fisika Untuk Universitas.
Terjemahan oleh Soemitro. Jakarta: Binacipta.s.
Glasstone, Samuel. 1960. Electrochemistry. United States of America:
Lancaster Press, Inc.
H. Petrucci, Ralph. 1987. Kimia Dasar. Terjemahan oleh Suminar Achmadi.
Jakarta: Erlangga.
Hugo Acevedo, Victor. 1981. Conductimetric Studies on Aqueous Solutions
of Electrolytes. Canadian Journal of Chemistry, 61, 267-268.
Johannes, H. 1978. Listrik dan Magnet. Jakarta: Balai Pustaka.
L. Dawes, Chester. 1958. Electrical Engineering. New York: McGraw Hill
Book Company, Inc.
Leigh Page and Norman Adams. 1963. Principles of Electricity. United States
of America: D. Van Nostrand Company, Inc.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Neni W., Karolina. 2007. Pemanfaatan Metode Kohlrausch Untuk Pengukuran
Tahanan Dalam Akumulator Sederhana Yang Tersusun Atas Elektrolit Seng Sulfat
(ZnSO4) 15% Dengan Elektroda Tembaga (Cu) dan Aluminium (Al) [skripsi].
Yogyakarta (ID): Universitas Sanata Dharma.
Rosenberg, J. L. 1989. Teori dan Soal-Soal Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga.
Soedojo, Peter. 1985. Azas-Azas Ilmu Fisika Listrik Magnet. Yogyakarta:
Gajah Mada University Press.
Sukardjo. 2013. Kimia Fisika. Jakarta: Rineka Cipta.
W. Atkins, P. 1996. Kimia Fisika. Terjemahan oleh Irma I. Kartohadiprodjo.
Jakarta: Erlangga.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
L A M P I R A N
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
Gambar susunan alat dan bahan
1. Data hasil percobaan kedua untuk konsentrasi larutan 1,563 mol/liter
A = 0,626 cm2
𝑙 = (8,90 ± 0,03) cm
R4 = 10 Ω
Volt/div = 5 mV
Tabel 1. Pengukuran daya hantar listrik untuk konsentrasi larutan 1,563 mol/liter
dengan panjang larutan 𝑙 = 8,90 cm
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
300 12,95
250 2,8
249 2,625
248 2,45
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
10
247 2,275
246 1,925
245 1,925
244 1,925
243 2,1
242 2,1
241 2,1
240 2,1
230 4,2
220 6,65
210 9,275
200 12,25
100
2500 2,45
2460 0,7
2459 0,525
2458 0,525
2457 0,525
2456 0,525
2455 0,525
2454 0,35
2453 0,35
2452 0,35
2451 0,525
2450 0,525
2440 0,7
2430 1,05
2420 1,225
2410 1,75
2400 2,1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
2300 6,3
2200 11,025
2265 0,875
2261 0,875
2260 1,05
2200 3,15
2100 8,225
Perhitungan nilai hambatan larutan CuSO4 dengan konsentrasi
1,563 mol/liter dan panjang larutan 8,9 cm untuk R4 = 10 Ω dan
R3 = 10 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
244 𝑥 10
10= 244 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
246 𝑥 10
10= 246 Ω
Maka nilai R1 = 244 Ω sampai dengan 246 Ω
Perhitungan nilai hambatan larutan CuSO4 dengan konsentrasi
1,563 mol/liter dan panjang larutan 8,9 cm untuk R4 = 10 Ω dan
R3 = 100 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
2452 𝑥 10
100= 245,2 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
2454 𝑥 10
100= 245,4 Ω
Maka nilai R1 = 245,2 Ω sampai dengan 245,4 Ω
2. Data hasil percobaan ketiga untuk konsentrasi larutan 1,563 mol/liter
A = 0,626 cm2
𝑙 = (9,30 ± 0,03) cm
R4 = 10 Ω
Volt/div = 5 mV
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
Tabel 2. Pengukuran daya hantar listrik untuk konsentrasi larutan 1,563 mol/liter
dengan panjang larutan 𝑙 = 9,3 cm
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
10
260 3,15
259 2,875
256 2,625
255 2,625
254 2,45
253 2,275
252 2,275
251 2,275
250 2,45
249 2,45
248 2,45
247 2,625
246 2,8
245 2,975
240 4,2
2600 3,325
2540 1,05
2530 0,7
2529 0,525
2528 0,525
2527 0,525
2526 0,525
2525 0,525
2524 0,7
2523 0,7
2522 0,7
2521 0,7
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
100 2520 0,7
2510 1,05
2500 1,4
2450 3,5
2400 5,425
Perhitungan nilai hambatan larutan CuSO4 dengan konsentrasi
1,563 mol/liter dan panjang larutan 9,3 cm untuk R4 = 10 Ω dan
R3 = 10 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
251𝑥 10
10= 251 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
253 𝑥 10
10= 253 Ω
Maka nilai R1 = 251 Ω sampai dengan 253 Ω
Perhitungan nilai hambatan larutan CuSO4 dengan konsentrasi
1,563 mol/liter dan panjang larutan 8,9 cm untuk R4 = 10 Ω dan
R3 = 100 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
2525 𝑥 10
100= 252,5Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
2529 𝑥 10
100= 252,9 Ω
Maka nilai R1 = 252,5 Ω sampai dengan 252,9 Ω
3. Data hasil percobaan keempat untuk konsentrasi larutan 1,563 mol/liter
A = 0,626 cm2
𝑙 = (9,80 ± 0,03) cm
R4 = 10 Ω
Volt/div = 5 mV
Tabel 3. Pengukuran daya hantar listrik untuk konsentrasi larutan 1,563 mol/liter
dengan panjang larutan 𝑙 = 9,80 cm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
10
310 8,75
300 6,65
290 4,9
280 2,975
274 2,1
273 1,925
272 1,925
271 1,75
270 1,75
269 1,75
268 2,1
267 2,1
266 2,1
265 2,1
260 2,45
100
2710 0,525
2705 0,35
2704 0,35
2703 0,175
2702 0,175
2701 0,175
2700 0,35
2699 0,525
2698 0,525
2697 0,525
2696 0,525
2695 0,525
2690 0,525
2600 4,2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
2500 7,7
Perhitungan nilai hambatan larutan CuSO4 dengan konsentrasi
1,563 mol/liter dan panjang larutan 9,8 cm untuk R4 = 10 Ω dan
R3 = 10 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
269 𝑥 10
10= 269 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
271 𝑥 10
10= 271 Ω
Maka nilai R1 = 269 Ω sampai dengan 271 Ω
Perhitungan nilai hambatan larutan CuSO4 dengan konsentrasi
1,563 mol/liter dan panjang larutan 9,8 cm untuk R4 = 10 Ω dan
R3 = 100 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
2701 𝑥 10
100= 270,1 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
2703 𝑥 10
100= 270,3 Ω
Maka nilai R1 = 270,1 Ω sampai dengan 270,3 Ω
4. Data hasil percobaan kedua untuk konsentrasi larutan 1,563 mol/liter
A = 0,626 cm2
𝑙 = (10,30 ± 0,03) cm
R4 = 10 Ω
Volt/div = 5 mV
Tabel 4. Pengukuran daya hantar listrik untuk konsentrasi larutan 1,563 mol/liter
dengan panjang larutan 𝑙 = 10,3 cm
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
310 4,025
300 2,45
299 2,275
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
10
298 2,275
297 2,275
296 2,275
295 2,1
294 2,1
293 2,1
292 2,1
291 1,925
290 1,925
289 1,925
288 2,275
287 2,45
286 2,625
285 2,975
280 3,5
100
3100 6,3
3000 3,15
2910 0,7
2909 0,7
2908 0,7
2907 0,525
2906 0,525
2905 0,525
2904 0,525
2903 0,525
2902 0,525
2901 0,525
2900 0,525
2899 0,525
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
2898 0,525
2897 0,7
2896 0,7
2895 0,7
2894 0,7
2893 0,7
2892 0,875
2891 0,875
2890 0,875
2850 1,925
2800 4,025
Perhitungan nilai hambatan larutan CuSO4 dengan konsentrasi
1,563 mol/liter dan panjang larutan 10,3 cm untuk R4 = 10 Ω dan
R3 = 10 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
289 𝑥 10
10= 289 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
291 𝑥 10
10= 291 Ω
Maka nilai R1 = 289 Ω sampai dengan 291 Ω
Perhitungan nilai hambatan larutan CuSO4 dengan konsentrasi
1,563 mol/liter dan panjang larutan 10,3 cm untuk R4 = 10 Ω dan
R3 = 100 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
2898 𝑥 10
100= 289,8 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
2907 𝑥 10
100= 290,7 Ω
Maka nilai R1 = 289,8 Ω sampai dengan 290,7 Ω
5. Data hasil percobaan ketiga untuk panjang larutan 8,4 cm dan A = 0,626
cm2:
Konsentrasi larutan = 0,781 mol/liter
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
R4 = 10 Ω
Volt/div = 5 mV
Tabel 5. Pengukuran hambatan larutan CuSO4 dengan 𝑙 = 8,4 cm untuk
konsentrasi larutan 0,781 mol/liter
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
10
310 4,55
300 2,1
299 1,75
298 1,4
297 1,05
296 0,7
295 0,525
294 0,525
293 0,525
292 0,7
291 1,05
290 1,05
289 1,05
288 1,4
3010 5,25
3000 4,55
2955 3,325
2954 3,325
2953 3,325
2952 3,15
2951 3,15
2950 3,15
2949 3,15
2948 2,8
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
R3 (Ω) R2 (Ω) Tegangan Efektif (mV)
100
2947 2,8
2946 2,8
2945 2,8
2944 3,15
2943 3,15
2942 3,15
2941 3,15
2940 3,15
2930 3,15
2920 3,15
2910 3,5
2900 3,85
Perhitungan nilai hambatan larutan CuSO4 dengan panjang larutan
8,4 cm dan konsentrasi 0,781 mol/liter dan untuk R4 = 10 Ω dan
R3 = 10 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
293 𝑥 10
10= 293 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
295 𝑥 10
10= 295 Ω
Maka nilai R1 = 293 Ω sampai dengan 295 Ω
Perhitungan nilai hambatan larutan CuSO4 dengan panjang larutan
8,4 cm dan konsentrasi 0,781 mol/liter dan untuk R4 = 10 Ω dan
R3 = 100 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
2945 𝑥 10
100= 294,5 Ω
𝑅1 = 𝑅2 𝑥 𝑅4
𝑅3=
2948 𝑥 10
100= 294,8 Ω
Maka nilai R1 = 294,5 Ω sampai dengan 294,8 Ω
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI