PRAKTIKUM FISIKA MODERNPERCOBAAN EFEK HALL

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah

Praktikum Fisika Modern

Yang dibimbing oleh Bapak Hari Wissodo

Oleh

Nama : Fahyurinda Erviarismana

NIM : 130322615545

Off : N2 / kelompok 11

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

SEPTEMBER 2015

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA MODERNMODUL 1

EKSPERIMEN EFEK HALLPelaksanaan Praktikum : Rabu, 9 September 2015

A. TUJUANl. Menentukan jenis pembawa muatan yang mengalir dalam penghantar.2. Menentukan konstanta Hall pada penghantar.3. Menentukan besarnya konduktivitas penghantar.

B. TEORI DASAR1. Pembawa Muatan dalam Logam dalam Pengaruh Medan Listrik

Konduksi liscrik dalam logam memenuhi hubunganV=IR ……………………(1)

Dimana V adalah beda potensial, I adalah arus, dan R adalah resistansi

batan logam. Jika batang tersebut mempunyai panjang ℓ dan luas penampan A, maka

J= IA ,

ε=Vℓ dan

R=ρℓA …………………(2)

Dimana J adalah rapat arus, ε adalah medan listrik, dan ρ adaIah resistivitas listrik. Kebalikan dari resistivitas disebut dengan konduktivitas

σ=1ρ ……………………………(3)

Substitusi persamaan (2) dan (3) ke dalam ( 1 ) menghasilkan

J=σε ……………………………(4)Persamaan terakhir sering disebut sebagai hukum Ohm, dan tampaklah bahwa arah arus searah medan. Jika dalam proses konduksi tersebut pembawa muatannya memiliki konsentrasi N, muatan Q dan kecepatan alir v, maka rapat arus dapat pula dinyatakan sebagai

J=NQv ……………………………(5)

2. Efek HallPerhatikanlah batang logam berikut. Jika dalam batang logam,

selain dialirkan arus Iy, j u ga di lewatkan medan magnet homogen Bz

yang tegak lurus dengan arah arus, maka akan dihasilkan beda tegangan, yaitu tegangan Hall, VH, antara dua sisi keping yang berlawanan dalam arah sumbu-X.

Gambar 1 Prinsip Eksperimen Efek HallGambar di atas merupakan prinsip eksperimen efek Hall

Tegangan Hall terjadi karena adanya gaya Lorent pada pembawa muatan yang sedang bergerak dalam medan magnet

FL=Qvy BZ ……………………………(6)Gaya Lorentz ini mengakibatkan terjadiya pembelokan gerak muatan ke arah salah satu sisi keping dalam sumbu-X. Dalam waktu bersamaan, tentulah, salah satu sisi keping yang lain yang berlawanan akan kekurangan muatan sehingga terjadilah tegangan Hall seperti tersebut di atas.

Tegangan Hall menyebabkan terjadinya medan Hall, ε H , yang

selanjutnya gaya Coulomb yang ditimbulkannya, FC=QεH , berlawanan arah dengan gaya Lorentz. Hubungan tegangan Hall (VH),

medan Hall (ε H ) dan gaya Coulomb (FC) memenuhi

ε H=V H

ℓ dan FC=QεH ……………………………(7)Seiring dengan bertambahnya pembawa muatan yang dibelokkan ke salah satu sisi keping, maka medan Hall-pun bertambah besar sehingga gaya Coulomb juga makin besar. Akhimya, pada keadaan setimbang gaya Coulomb bisa mengimbangi gaya Lorentz sehingga aliran pembawa muatan kembali lurus.

Pada keadaan setimbang berlaku FL=FC sehingga berdasarkan persamaan (6) dan (7) dapatlah diperoleh

V H=ℓv X BZ ……………………………(8)

Dengan memperhatikan persamaan (2) dan (5) untuk menggantikan ungkapan vx pada persamaan (8); maka diperoleh

V H= ℓNQA

I y BZ ……………………………(9)

Dalam gambar di atas luas penampang A=dℓ sehingga persamaan (9) menjadi

V H= 1NQd

I y BZ ……………………………(10)

Karena NQd konstan, maka VH berbanding lurus dengan Iy dan Bz.

Tetapan kesebandingan

1NQ sering disebut sebagai konstanta Hall

RH= 1NQ ……………………………(11)

Secara eksperimen dapat diperoleh harga RH, yaitu bagian gradien grafik VH terhadap Iy atau VH terhadap Bz. Sedangkan tanda RH

bergantung padajenis pembawa muatan dalam proses konduksi. RH

bertanda positip jika jenis pembawa muatannya positip, dan RH bertanda negatip jika jenis pembawa muatannya juga negatip.

3. Mobilitas dan Konduktivitas Pembawa MuatanBesaran lain yang dapat diperoleh dari proses konduksi listrik

adalah mobilitas dan konduktivitas pembawa muatan. Mobilitas pembawa muatan didefinisikan sebagai perbandingan antara, kecepatan alir dan medan luar. Berdasarkan gambar set efek Hall di atas, maka mobilitas memenuhi

μ=v y

ε y ……………………………(12)Berdasarkan persamaan (5), maka ungkapan rapat arus dalam mobilitas memenuhi

J=NQv y=NQ με y ……………………………(13)Jika persamaan (13) dibandingkan dengan persamaan (4), maka didapatkan ungkapan konduktivitas pembawa muatan

σ=NQ μ ……………………………(14)

Mengingat J=I/A dan ε y=

v y

p , maka persamaan (13) dapat berubah menjadi

V y=p

ANQ μI y

……………………………(15)

Dari persamaan (15) dapatlah dilakukan eksperimen untuk menentukan

mobilitas pembawa muatan μ . Grafik Vy terhadap Iy mempunyai

gradien (

p( ANQ μ) ) . lika harga NQ telah didapatkan dari set efek Hall,

A dan p tetapan, maka mobilitas μ dapat ditentukan. Selanjutnya

setelah NQ μ diketahui, maka berdasarkan persamaan (14) konduktivitas pembawa muatan σ dapat ditentukan.

C. DESAIN EKSPERIMEN1. Alat dan Bahan

(1). Aparatus efek HallUkuran : 13 x 16 x 0,2 cm3

Berat : 0,4 kg.1. Keping konduktor perak (Ag)

atau wolfram (W) dengan tebal 5.10-5 m.

2. Soket untuk arus transversal Iy. Arus ini maksimal 15 A.

3. Sepasang soket untuk mengukur potensial Hall ( 10-6 V) dan tanda polaritasoya.

4. Potensiometer 5 ohm untuk pengaturan titik nol.

5. Batang standard sebagai penyangga aparatus efek Hall di antara kedua kutub elektromagnet.

(2). MikrovoltmeterDaya ukur : tegangan DC 100 nV s/d 20 V dengan display digital.1. Sepasang soket input 4 mm,

tegangan maks ± 20 V,

resistansi input 1 MΩ untuk

range 20 V dan 100 kΩ untuk range lain.

2. Saklar seleksi penguatan (gain) x l s/d xl05. Gain 105 bersesuaian dengan pengukuran dalam range 10-5 V.

3. Saklar selektor fungsi V, Reset dan Vs. Dalam eksnerimen efek Hall ini yang diperlukan hanya saklar V (untuk pengukuran voltase Hall).

4. Sepasang soket output analog 4 mm, tegangan maks ± 20 V.

resistansi input 100 Ω .

Gambar 2 Aparatus Efek Hall

Gambar 3 Mikrovoltmeter

5. Indikator untuk pengukuran V atau Vs, yang bersesuaian dengan (3).

6. Display digital 3½-digit dengan order 100 s/d 10-5. Jika display menunjukkan nilai ± 1999 berarti jangkauan ukur mikrovoltmeter tidak mampu lagi. Segeralah memutar saklar seleksi gain (2) ke arah yang lebih kecil (berlawanan arah jarum jam). Meskipun pada alat menunjuk lebih kecil, misanya 105

menjadi 103, tetapi sesungguhnya menunjukkan nilai ukur yang lebih besar, yaitu 10-5 menjadi 10-3 V.

7. Potensiometer offset.8. Seting nol.

(3). Sumber tegangan DC (variabel transformer tegangan rendah) 2 V, 20 A untuk mensuplay arus teransversal Ix dan tegangar jatuh VY. Aparatus efek Hall memerlukan arus transversal maksimal 15 A.

(4). Ampermeter DC 30 A untuk mengukur arus teransversal IY.(5). Sepasang elektromagnet inti-U, yang masing-masing 250 lilitan,

untuk membangkitkan medan ma.gnet homogen pada aparatus efek Hall.

(6). Sumber tegangan DC (variabel power supplay tegangan rendah) 20 V, l0A untuk mensuplay arus coil IB. Aparatus efek Hall memerlukan arus coil maksimal 5A.

(7). Ampermeter (6 A AC dan 10 A DC) untuk mengukur arus coil IB.(8). Teslameter dengan probe tangensial untuk mengukur medan

magnet.(9). Voltmeter DC 30 V untuk mengukur output analog.(10).Kumparan elektromagnetik digunakan untuk menghasilkan

medan magnet Bz. Kumparan ini memiliki 250 lilitan.(11). Teslameter dengan probe tangensial digunakan untuk mengukur

medan magnet coil.(12).Amperemeter DC dan sumber arus untuk membangkitkan medan

magnet Bz diperlukan arus yang dialirkan ke coil (IB). Arus yang dialirkan ke coil diukur dengan menggunakan amperemeter DC.

2. Skema Eksperimen

Gambar 4 Disain Eksperimen Efek Hall

D. METODE EKSPERIMENDalam praktikum efek Hall ini, pengukuran akan meliputi :1. Kalibrasi Kurva IB-BZ

a) variabel bebas : arus coil IB

b) variabel terikat : medan magnet BZ

2. Menentukan Konstanta Hall dan konsentrasi pembawa muatana. Untuk arus transversal tetap: Potensial Hall sebagai fungsi fluk

magnet.a) variabel bebas : medan magnet BZ

b) variabel terika : tegangan Hall VH

c) variabel kontrol : arus konstan sampel IY

b. Untuk fluk magnet tetap: Potensial Hall sebagai fungsi arus transversala) variabel bebas : arus transversal sampel IY

b) variabel terikat : tegangan Hall VH

c) Variabel kontrol : medan magnet BZ

3. Menentukan Mobilitas dan Konduktivitas Pembawa Muatana) variabel bebas : arus transversal sampel IY

b) variabel terikat : tegangari jatuh Vy

Arus transversal dan tegangan jatuh aparatus efek Hall terukur pada display Sumber tegangan DC (variabel transformer tegangan rendah) 2 V, 20 A. Arus transversal juga terukur pada Ampermeter DC 30 A. Tegangan Hall terukur pada display mikrovoltmeter. Sedangkan medan magnet di antara sepasang magnet diukur dengan teslameter.

E. LANGKAH EKSPERIMEN1. Kalibrasi Kurva IB - B

(1). Menyusun alat-alat eksperimen seperti Gambar 4. Tetapi, yang digunakan hanya Sepasang elektromagnet inti-U, Sumber tegangan DC (variabel power supplay tegangan rendah) 20 V, l0A untuk mensuplay arus coil IB, Ampermeter (6 A AC dan 10 A DC) untuk mengukur arus coil IB. dan Teslameter dengan probe tangensial untuk mengukur medan magnet. Hal ini berarti kalibrasi IB - B dilakukan tanpa aparatus efek Hall berada di antara kedua kutub elektromagnet.

(2). Melakukan demagnetisasi elektromagnet besi, dengan cara mengalirkan arus bolak-balik yang mendekati 5 A pada coil dalam waktu singkat, kemudian secara teratur diturunkan sampai nol.

(3). Mengukur fluk magnet BZ sebagai fungsi arus coil IB.

2. Menentukan Konstanta Hall dan konsentrasi pembawa muatana. Untuk arus transversal tetap: Potensial Hall sebagai fungsi fluk

magnet.(1). Menyusun alat-alat eksperimen seperti Gambar 4. Pemasangan

aparatus efek Hall harus di antara kedua kutub elektromagnet dengan jarak yang benar-benar sama dengan saat melakukan kalibrasi IB - B.

(2). Memberikan waktu "warming up" kepada mikrovoltmeter selama 10 menit.

(3). Mengatur titik nol mikrovoltmeter. Menghubungkan rangkaian pada input (I), tetapi, semua peralatan dalam keadaan OFF. Memilih saklar selektor fingsi (3) pada posisi V. Menekan potensiometer offset (7), dan jika diperlukan menggunakan juga seting nol (8) untuk mengatur supaya layar display atau output analog menunjukkan nol.

(4). Mengatur tegangan Hall nol pada mikrovoltmeter, pada saat arus transversal dalam keadaan hidup, tetapi arus coil belum dihidupkan. Setelah arus transversal, misalnya IY=10 A, dan mengatur tombol potensiometer (4) aparatus efek Hall sehingga display mikrovoltmeter menunjukkan angka nol.

(5). Mengambil data potensial Hall sebagai fungsi fluk magnet (fluks magnet yang dimaksud adalah hasil kalibrasi kurva IB-BZ).

b. Untuk fluk magnet tetap: Potensial Hall sebagai fungsi arus transversal(1). Sama dengan langkah 2a(1) s/d (4).

(2). Mengambil data potensial Hall.sebagai fungsi arus transversal untuk fluk magnet (fluks magnet yang dimaksud adalah hasil kalibrasi kurva IB-B) tetap.

3. Menentukan mobilitas dan konduktivitas pembawa muatan(1). Menyusun alat-alat eksperimen seperti Gambar 4. Tetapi, yang

digunakan hanya Aparatus efek Hall, Sumber tegangan DC (variabelelel transformer tegangan rendah) 2V, 20A mensuplay tegangan jatuh Vy dan Amperroeter DC 30 A untuk mengukur arus transversal Iy. Dengan kata lain rangkaian lengkapnya seperti dalam metode Volt-Ampere.

(2) Mengambil data Vy sebagai fungsi Iy.

F. DATA PENGAMATAN

G. ANALISIS DATA1. Menentukan konstanta Hall dan jenis pembawa muatan

Untuk menyatakan hubungan ketergantungan potensial Hall (VH) terhadap Ix

dalam bentuk persamaan y=bx+a dengan terlebih dahulu menghitung konstanta a dan b, dengan membandingkan persamaan:

V H=RH

dI x B z dengan V H= y

RH

d=b

I x B z=x

maka identik dengan persamaan garis lurus dengan a=0 diperoleh y=bx ; IB = 10A

No x y xy x2 y2

1 106 -0,00011 -0,01187 11236 1,2544E-082 212 -0,00022 -0,04643 44944 4,7961E-083 318 -0,00033 -0,10621 101124 1,11556E-074 424 -0,00044 -0,18826 179776 1,97136E-075 530 -0,00056 -0,29627 280900 3,12481E-076 636 -0,00067 -0,42866 404496 4,54276E-077 742 -0,00079 -0,58915 550564 6,30436E-078 848 -0,00092 -0,77762 719104 8,40889E-079 954 -0,00105 -1,00361 910116 1,1067E-0610 1060 -0,00118 -1,25398 1123600 1,39949E-06∑ 5830 -0,00629 -4,70205 4325860 5,11347E-06

(∑)2 33988900 3,95E-05 22,10931 1,87E+13 2,61476E-11

Ralat relatif:

Rb=|Sb

bx100 %|

Rb=| 1,3682 x10−5

−1,11778 x10−3 x100 %|Rb=1,22 % (3 angka penting)Jadi, nilai b adalah (1,12 ±0,01) x10-3 dengan ralat sebesar 1,22%Menentukan konstanta Hall (RH)Diketahui RH = b . d , dengan d = 5 x 10-5 m Maka,RH=b .d

RH=(−1,12 x10−3 )(5 x10−5)

RH=−5,6 x10−8V m3/ A

SRH=√[ ∂ RH

∂b.Sb]

2

SRH=√[d . Sb ]2

SRH=√[(5x 10−5). 0,01 x10−3 ]2

SRH=5 x10−10 V m3/ A

Ralat relatif:

RRH=|SRH

RH

x 100%|RRH

=| 5 x10−10

−5,6 x 10−8 x 100 %|RRH

=0,8929 %(4angka penting)

Jadi nilai RH adalah (5,600 ± 0,050) x 10-8 V m3/ A dengan ralat sebesar 0,89 %

2. Menentukan Mobilitas dan Konduktivitas PenghantarUntuk menyatakan hubungan ketergantungan tegangan sampel (Vx) terhadap

arus transversal sampel (Ix) dalam bentuk persamaan y = bx + a dengan terlebih dahulu menghitung konstanta a dan b. Berdasarkan harga konstanta hall yang

telah diperoleh dan dengan membandingkan persamaan V x=1σl

I x , maka dapat

dihitung mobilitas penghantar.Berdasarkan harga mobilitas yang telah diperoleh dan persamaan σ=NQμ

maka dapat ditentukan konduktivitas penghantarnya. Hubungan tegangan sampel (Vx) terhadap arus transversal (Ix) yaitu:

V x=1σl

I x , dengan V x= y

I x=x

1σl

=b

Maka identik dengan persamaan garis lurus y = bx + a dengan a = 0No x y xy x2 y2

1 2 0,2 0,4 4 0,042 4 0,3 1,2 16 0,093 6 0,5 3 36 0,254 8 0,7 5,6 64 0,495 10 0,8 8 100 0,646 12 1 12 144 17 14 1,2 16,8 196 1,448 16 1,3 20,8 256 1,699 18 1,5 27 324 2,25

10 20 1,6 32 400 2,56∑ 110 9,1 126,8 1540 10,45

(∑)2 12100 82,81 16078,24 2371600 109,2025

b=n .∑ xy−∑ x. ∑ y

n . ∑x2−¿¿

b=10. 126,8−110 . 9,110. 1540−12100

b=0,08091

Sy=√ 1n−2

¿¿

Sy=√ 110−2 [10,45−

1540.(82,81)−2.110 .(9,1).126,8+10. (16078,24)10.1540−12100 ]

Sy=0,033

Sb=S y √ n

∑ x2 . n−¿¿¿¿

Sb=0,033√ 101540.10−12100

Sb=0,00182

Ralat Relatif:

Rb=|Sb

bx100%|

Rb=|0,001820,08091

x100 %|Rb=2,25 % (3 angka penting )Jadi didapatkan nilai b=(0,081 ± 0,002 ) dengan ralat relatif sebesar 2,25 %

Menentukan mobilitas (µ) penghantar

N= 1RH Q ........... (1)

σ=N Q μ ........... (2)

Maka, μ= σ

1RHQ

Q=σ RH

μ=σ .RH

μ=2,47 x105 .(−5,6 x10−8)μ=−1,3832 x 10−2

Sμ=√|∂ μ∂ σ

. Sσ|2

+| ∂ μ∂ RH

. S RH|2

Sμ=√|RH . Sσ|2+|σ . S RH|2

Sμ=√|−5,6 x10−8 .0,06 x 105|2+|2,47 x 105 .(5 x 10−10)|2

Sμ=3,6 x10−4

Ralat Relatif:

Rμ=|Sμ

μx100 %|

Rμ=| 3,6 x 10−4

−1,3832 x 10−2 x 100 %|Rμ=2,59 % (3 angka penting )Jadi nilai μ= (1,38± 0,04 ) x 10−2 dengan ralat relatif sebesar 2,59 %

Menentukan konduktivitas pembawa muatan (σ ¿

Diketahui b= 1σl

, dengan d = 5 x 10-5 m, maka:

σ= 1b d

σ= 1

0,0809.5 x10−5

σ=2,472 x105 A V /m

Sσ=√|∂ σ∂b

. Sb|2

Sσ=√|−1

b2 d.Sb|

2

Sσ=√| −1

0,08092(0,00005).0,0018|

2

Sσ=5,5 x103 A V /mRalat Relatif:

Rσ=Sσ

σx100 %

Rσ=5,5 x103

2,47 x105 x100 %

Rσ=2,23%(3angka penting)Jadi didapatkan nilai σ=(0,03± ±5,50 )103 dengan ralat relatif sebesar 2,23 %

H. PEMBAHASANEksperimen efek Hall bertujuan untuk mengetahui apakah elektron yang

bergerak dalam medium padat (misal: penghantar) masih dapat dibelokkan oleh medan magnet. Prinsip kerja eksperimen efek hall ini yaitu pada saat suatu penghantar dialiri arus, misalkan pada sebuah batang logam, sisi kanan kutub positif dan sisi kiri kutub negatif. Selain itu juga dilewatkan medan magnet homogen (Bz) yang tegak lurus dengan arah arus, maka dihasilkan beda tegangan yaitu tegangan hall (Vh). Pada sisi batang logam tersebut yang tegak lurus arah dan medan magnet. Tegangan hall terjadi karena adanya gaya Lorentz pada

pembawa muatan yang bergerak dalam medan magnet. Gaya Lorentz menghubungkan/mengakibatkan terjadinya pembelokan gerak muatan ke arah salah satu keping yang tegak lurus dengan medan magnet, sehingga terjadi tegangan hall.

Eksperimen lain telah dilakukan oleh Farzand dkk dimana melakukan penelitian tentang rancang bangunsistem pemantau curah hujan menggunakan sensor aliran air dengan menggunakan efek hall. Penelitian tersebut ditujukan untuk membuat sebuah sistem yang dapat memantau curah hujan secara real time. Penelitian tersebut diawali dengan membuat sensor aliran fluida dengan menggunakan interface DAQ NI USB 6009 serta software Labview 7.1. sensor yang telah diintegrasikan dengan komputer yang telah terprogram akan menghasilkan sebuah sistem yang mampu mendeteksi curah hujan.

Salah satu sifat fluida yaitu dapat mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah karena adanya gaya gravitasi. Semakin banyak jumlah air yang mengalir maka akan semakin besar kecepatan alirannya. Medan magnet yang diinduksikan pada aliran air akan menyebabkan air tersebut bermuatan. Aliran air yang bermuatan akan menimbulkan arus listrik pada elektroda yang dipasang secara tegak lurus dengan arah medan magnet. Kecepatan aliran air bermuatan akan berbanding lurus dengan arus listrik yang ditimbulkan. (Farzand, dkk, 2012).

Apabila sejumlah muatan mengalir diantara dua buah elektroda, maka Gaya Lorentz akan menyebabkan muatan berkumpul di salah satu elektroda sehingga ada perbedaan jumlh muatan di antara kedua elektroda. Perbedaan jumlah muatan itu akan menyebabkan munculnya ggl diantara elektroda tersebut. Dimana fenomena seperti itu disebut sebagai efek hall. Sedangkan ggl yang dihasilkan oleh kedua elektroda tersebut disebut dengan ggl Hall.

Berdasarkan hasil eksperimen dedapatkan besar nilai konstanta hall, konsentrasi pembawa muatan, mobilitas pembawa muatan dan konduktivitas, yaitu:1. Nilai konstanta hall (RH) adalah RH = (5,600 ± 0,050) x 10-8 V m3/ A dengan

ralat sebesar 0,89 %. Dari nilai yang didapatkan pada konstanta hall (RH) yang bernilai negatif, maka jenis pembawa muatannya adalah elektron.

2. Nilai mobilitas pembawa muatan (µ) adalah μ= (1,38± 0,04 ) x 10−2 dengan ralat

relatif sebesar 2,59 %

3. Nilai konduktivitas pembawa muatan (σ) adalah σ=(0,03 ± ±5,50 )103 dengan

ralat relatif sebesar 2,23 %.Dari hasil eksperimen yang diperoleh, terdapat ralat yang menunjukkan adanya kesalahan dalam melakukan eksperimen. Kesalahan-kesalahan tersebut dapat disebabkan oleh:1. Kurang telitinya praktikan dalam membaca alat ukur akibat alat ukur yang

menunjukkan nilai tidak stabil.2. Keausan alat ukur, sehingga data yang dihasilkan kurang akurat.

3. Kurangnya persiapan praktikan sebelum melakukan eksperimen, sehingga pada saat pengambilan data kurang maksimal.

I. TUGAS 1. Grafik hubungan antara Ix*Bz - Vh

2.

Dari grafik pada tugas (1) dapat ditentukan nilai konstanta hall RH

Diketahui RH = b . d , dengan d = 5 x 10-5 m Maka,RH=b .d

RH=(−1,12 x10−3 )(5 x10−5)

RH=−5,6 x10−8V m3/ A

SRH=√[ ∂ RH

∂b.Sb]

2

SRH=√[d . Sb ]2

SRH=√[(5x 10−5). 0,01 x10−3 ]2

SRH=5 x10−10 V m3/ A

Ralat relatif:

RRH=|SRH

RH

x 100%|

RRH=| 5 x10−10

−5,6 x 10−8 x 100 %|RRH

=0,8929 %(4angka penting)

Jadi nilai RH adalah (5,600 ± 0,050) x 10-8 V m3/ A dengan ralat sebesar 0,89 %

3. Berdasarkan hasil yang didapat dari tugas (2) maka dapat dipastikan jenis pembawa muatannya adalah elektron. Hal ini dikarenakan konstanta hall atau RH bernilai negatif.

4. Grafik hubungan antara Ix – Vx

Dari grafik diatas dapat diperoleh nilai konduktivitas pembawa muatan dengan cara sebagai berikut:

Diketahui b= 1σl

, dengan d = 5 x 10-5 m, maka:

σ= 1b d

σ= 1

0,0809.5 x10−5

σ=2,472 x105 A V /m

Sσ=√|∂ σ∂b

. Sb|2

Sσ=√|−1

b2 d.Sb|

2

Sσ=√| −1

0,08092(0,00005).0,0018|

2

Sσ=5,5 x103 A V /mRalat Relatif:

Rσ=Sσ

σx100%

Rσ=5,5 x103

2,47 x105 x100 %

Rσ=2,23 % (3 angka penting)Jadi didapatkan nilai σ=(0,03 ± ±5,50 )103 dengan ralat relatif sebesar 2,23%

5. Membuktikan penurunan rumus σ=NQμj=σ . E

NQv=σ .E

σ=NQvE

, dimana μ=vE

σ=NQ μ ........... TERBUKTI!!!6. Menentukan mobilitas pembawa muatan (μ¿

N= 1RH Q ........... (1)

σ=N Q μ ........... (2)

Maka, μ= σ

1RHQ

Q=σ RH

μ=σ .RH

μ=2,47 x105 .(−5,6 x10−8)μ=−1,3832 x 10−2

Sμ=√|∂ μ∂ σ

. Sσ|2

+| ∂ μ∂ RH

. S RH|2

Sμ=√|RH . Sσ|2+|σ . S RH|2

Sμ=√|−5,6 x10−8 .0,06 x 105|2+|2,47 x 105 .(5 x 10−10)|2

Sμ=3,6 x10−4

Ralat Relatif:

Rμ=|Sμ

μx100 %|

Rμ=| 3,6 x 10−4

−1,3832 x 10−2 x 100 %|Rμ=2,59 % (3 angka penting )

Jadi nilai μ= (1,38± 0,04 ) x 10−2 dengan ralat relatif sebesar 2,59 %

J. KESIMPULANKesimpulan yang didapatkan dari percobaan efek hall ini adalah:

1. Nilai konstanta hall (RH) adalah RH = (5,600 ± 0,050) x 10-8 V m3/ A dengan ralat sebesar 0,89 %. Dari nilai yang didapatkan pada konstanta hall (RH) yang bernilai negatif, maka jenis pembawa muatannya adalah elektron.

2. Nilai mobilitas pembawa muatan (µ) adalah μ= (1,38± 0,04 ) x 10−2 dengan ralat

relatif sebesar 2,59 %

3. Nilai konduktivitas pembawa muatan (σ) adalah σ=(0,03 ± ±5,50 )103 dengan

ralat relatif sebesar 2,23 %.

I. DAFTAR PUSTAKABeisser, Arthur.1998.Fisika Modern. Jakarta: Erlangga.Farzand A, Hartono, Siamieya Uletika. Niko, 2012: Rancang bangunsistem

pemantau curah hujan secara real time menggunakan sensor kecepatan aliran fluida dengan efek hall. ISBN:978-979-9204-79-0

Krane, Kenneth.2000.Fisika Modern. Jakarta: Erlangga.Schaums, series.2001.Fisika.Jakarta: Erlangga.Tim Penyusun.2014.Petunjuk Eksperimen Fisika Modern. Malang: Fisika UM.Zemansky, Sears.2006.Fisika Universitas.Jakarta: Erlangga.