Selasa, 22 Desember 2009

praktikum hukum ohm

1. PENDAHULUAN


1.1 Latar Belakang
Hukum Ohm semulanya terdiri atas dua bagian. Bagian pertama tidak lain ialah definisi hambatan, yakni V= IR. Sering hubungan ini dinamai hukum ohm. Akan tetapi, ohm jugamenyatakan, bahwa R adalah suatu konstanta yang tidak bergantung pada v maupun I. Bagian kedua huku ohm ini tidak seluruhnya benar. Hubungan V=IR dapat diterapkan pada resistor apa saja, dimana V adalah beda potensial antara kedua ujung hambatan, dan I adalah arus yang mengalir didalamnya, sedangkan R adalah hambatan (Resistensi) Resistor tersebut. ( Bueche )
Hambatan suatu pengantar terhadap aliran muatan disebabkan oleh benturan yang sering terjadi antara elektron-elektron yang bergerak dengan atom-atom stasioner. Bila beda potensial diterapkan sepanjang kawat medan elektrik yang ditimbulkan menerapkan kakas pada setiap elektron didalam kawat. ( Cromer, 1994 )

1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dari praktikum ini adalah agar praktikan dapat mengetahui arus dan tegangan yang mengalir.
Tujuan dari praktikum ini adalah menentukan tahanan suatu penghantar dan kuat arus dan tahanan dalam suatu rangkaian dengan menggunakan prinsip hukum ohm.

1.3 Waktu dan Tempat
Praktikum fisika dasar tentang hukum ohm ini dilaksanakan pada hari selasa, tanggal 8 Desember 2009. Pukul 07.00 – 09.00 WIB.
Praktikum fisika dasar tentang hukum ohm ini dilaksanakan di laboratorium Ilmu-ilmu Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Brawijaya.



2. TINJAUAN PUSTAKA


2.1 Hukum Ohm
Hubungan antara tegangan arus dan hambatan ini disebut hokum Ohm.Ditemukan oleh George Simon Ohm dan dipublikasikan pada sebuah paper pada tahun 1820. The Galvanic Circuit Investigated Mathematically. Prinsip Ohm ini adalah besarnya arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar metal pada rangkain, Ohm menentukan sebuah persamaan yang simple menjelaskan hubungan antara tegangan, arus dan hambatan yang saling hubungan
E=I.R
I=E/R
R=I/E
• Keterangan :
Arus dinyatakan dengan Ampere, bersimbol I
Hambatan dinyatakan dengan ohm, bersimbol R
Tegangan dinyatakan dengan volt, bersimbol V atau E
(Anonymous,2004).
2.2 Hukum Kircouff
Hukum ini dapat dinyatakan sebagai :
1. Jumlah aljabar arus sesaat yang measuki titik cabang adalah nol.
2. Jumlah aljabar tegangan terpasang sesaat dalam suatu sosok tertutup sama dengan jumlah aljabar tegangan balik sesaat dalam sosok tersebut.
Arti dari hukum yang pertama jelas jika arus yang menuju ketitik cabang disebut positif maka arus yang berlawanan arahnya harus disebut negative, dan hukum tersebut menyatakn bahwa besarnya arus yang memasuki titik cabang sama dengan besar arus yang meninggalkannya. Pada dasarnya hokum kedua menyatakan integral medan listrik disekeliling sosok, namun kita perlu menetapkan perjanjian tanda. Perjanjian ini dapat dirumuskan:
Q=Stto I (t) dt
2.3 Hambatan jenis
Hambatan merupakan sifat ssasaran bahan yang bersangkutan, dan bergantung hanya pada sifat bahan penyussun maupun geometernya. Sebaliknya kehambatan hanya bergantung pada sifat bahan penghantar. Penghantar yang bentuknay mudah yang dicairkan terutam oleh hambatannya disebut penghambat atau resistor biasanya dilambangkan dengan. Penghambat dapat dihubungkan dengsan satu yang lain mermbentuk jaringan hambatan.
Hambatan seri R : R1 + R2
Hambatan pararel 1/R : 1/R1 + 1/R2
(Reitz, 1994)
2.4 Rangkaian Seri






R = R₁ + R₂ + ....Rn ∆V₁ = R₁ . I
V = V₁ + V₁ + ....Vn Jadi ∆V₂ = R₂ . I
I = I₁ + I₁ +....In ∆V₃ = Rn . I
Dalam rangkaian seri, tahanan-tahanan tersebut dihubungkan sedemikian rupa seperti pada gambar sehingga arus I yang sama mengalir pada setiap tahanan. Pada rangkaian seri kuat arus (I) yang melalui masing-masing tahanan yang besar tegangan (V) berbanding terbalik dengan hambatan (R). Hal ini sesuai dengan hukum ohm. (Finn, 1994)
Kebanyakan rangkaian listrik tidaklah hanya terdiri dari beberapa sumber tegangan dan resistor yang dihubungkan seri. Tiap muatan yang sama di R₁, akan melalui R₂ dan R₃ juga hingga arus yang melalui R₁, R₂, R₃ haruslah sama. (Sutrisno, 1979)

2.5 Rangkaian Paralel

















3. METODOLOGI

3.1 Alat dan Fungsi
Alat-alat yang digunakan pada praktikum fisika dasar tentang hukum ohm adalah :
• Power Supply : sebagai sumber arus listrik yang
digunakan.
• Amperemeter : untuk mengukur tegangan yang mengalir
dalam rangkaian listrik.
• Lampu : sebagai indikator adanya arus listrik yang
mengalir dalam rangkaian listrik.
• Resistor atau
Tahanan geser : digunakan sebagai hamabatan pada arus
listrik yang mengalir.
• Kabel Penghubung : untuk menghubungkan kutub positif dan
kutub negatif dalam rangkaian listrik.
• Penjebit Buaya : untuk membantu menjebit kabel agar arus
listrik tetap mengalir.



















3.2 Skema kerja
Disiapkan alat-alatnya seperti penjepit buaya, power supply volmeter, amperemeter, lampu, kabel penghubung, resistor





Diatur rangkaian seri Diatur rangkaian paralel



Dipastikan stop kontak dalam keadaan ON


Dinaikan tegangan dari nilai minimum sampai maximum yaitu dari 7,5 V sampai 9 V secara bergantian


Diatur resistor suatu rangkaian secara berturut-turut dari 0,1 Ω, 0,22 Ω, 0,33 Ω, 0,5 Ω dan 1Ω


Dicatat nilai yang diberikan oleh amperemeter dan voltmeter


Hasil


3.3 Gambar Rangkaian
• Rankaian Seri
1 2 3 4 5


• Keterangan Gambar :
1. Power Supply
2. Resistor
3. Voltmeter
4. Amperemeter
5. Lampu

• Rangkaian Paralel
1 2 3 4 5




• Keterangan Gambar :
1. Power Supply
2. Resistor
3. Voltmeter
4. Amperemeter
5. Lampu


















4. PEMBAHASAN


4.1 Data Pengamatan
• Rangkaian Seri
No Tegangan
Sumber (V) Resitor
(Ω) Voltmeter
(V) Amperemeter
(A) Nyala Lampu
Lampu 1 Lampu 2
1 9 0,1 5 2,2 Terang Mati
2 9 0,22 4 2,2 Merang Mati
3 9 0,33 4 2,2 Terang Mati
4 9 0,5 3 2 Agak redup Mati
5 9 1 2 2,8 Redup Mati
1 12 0,1 6 2,8 Terang Redup
2 12 0,22 6 2,6 Terang Redup
3 12 0,33 6 2,6 Terang Redup
4 12 0,5 6 2,6 Terang Redup
5 12 1 5 2,4 Terang Redup

• Rangkaian Paralel
No Tegangan
Sumber (V) Resitor
(Ω) Voltmeter
(V) Amperemeter
(A) Nyala Lampu
Lampu 1 Lampu 2
1 7,5 0,1 2 2,2 Redup Mati
2 7,5 0,22 1 2,2 Redup Mati
3 7,5 0,33 1 2,2 Mati Mati
4 7,5 0,5 1 2 Mati Mati
5 7,5 1 1 2,8 Mati Mati
1 9 0,1 6 4,4 Terang Redup
2 9 0,22 6 4 Terang Redup
3 9 0,33 6 3,8 Redup Sangat Redup
4 9 0,5 6 3,6 Redup Redup
5 9 1 5 3,3 Mati Redup

4.2 Data Perhitungan
• Rangkaian Seri 9 V
 R₁ = = = 2,27 Ω
 R₂ = = = 1,81 Ω
 R₃ = = = 1,81 Ω
 R₄ = = = 1,5 Ω
 R₅ = = = 0,71 Ω
 ∑R = R₁ + R₂ + R₃ + R₄ + R₅
= 2,27 + 1,81 + 1,81 + 1,5 + 0,71 = 8,1 Ω
 ʀ̄ = = = 1,62 Ω
 │R₁ - ʀ̄│² = │2,27-1,62│² = 4,225 . 10⁻¹
│ R₂ - ʀ̄│² = │1,81 -1,62│² = 3,61 . 10⁻²
│ R₃ - ʀ̄│² = │1,81 -1,62│² = 3,61 . 10⁻²
│ R₄ - ʀ̄│² = │1,5 -1,62│² = 1,44 . 10⁻²
│ R₅ - ʀ̄│² = │0,71 -1,62│² = 8,281 . 10⁻¹
 ∑│ʀ̄ - ʀ│² = 1,34
 Ralat Mutlak (A)
A = = = 0,057
 Ralat Nisbi (I)
I = . 100% = . 100% = 0,035 . 100% = 3,5%
 Keseksamaan (K)
K = 100% - I = 100% - 3,5% = 96,5%
 Hasil Perhitungan
Hp₁ = ʀ̄ - A = 1,62 – 0,057 = 1,563
Hp₂ = ʀ̄ + A = 1,62 + 0,057 = 1,677

• Rangkaian Seri 12 V
 R₁ = = = 2,14 Ω
 R₂ = = = 2,31 Ω
 R₃ = = = 2,31 Ω
 R₄ = = = 2,31 Ω
 R₅ = = = 2,1 Ω
 ∑R = R₁ + R₂ + R₃ + R₄ + R₅
= 2,14 + 2,31 + 2,31 + 2,31 + 2,1 = 11,17 Ω
 ʀ̄ = = = 2,234 Ω
 │R₁ - ʀ̄│² = │2,14 - 2,23│² = 8,1 . 10⁻³
│ R₂ - ʀ̄│² = │2,31 – 2,23│² = 6,4 . 10⁻³
│ R₃ - ʀ̄│² = │2,31 – 2,23│² = 6,4 . 10⁻³
│ R₄ - ʀ̄│² = │2,31 – 2,23│² = 6,4 . 10⁻³
│ R₅ - ʀ̄│² = │2,1 – 2,23│² = 1,7 . 10⁻²
 ∑│ʀ̄ - ʀ│² = 4,43 . 10⁻²
 Ralat Mutlak (A)
A = = = 2,215 . 10⁻³

 Ralat Nisbi (I)
I = . 100% = . 100% =9,93 . 10⁻⁴ . 100% = 0,099%
 Keseksamaan (K)
K = 100% - I = 100% - 0,099% = 99,90%
 Hasil Perhitungan
Hp₁ = ʀ̄ - A = 2,23 – 2,215 . 10⁻³ = 2,27
Hp₂ = ʀ̄ + A = 2,23 + 2,215 . 10⁻³ = 2,232

• Rangkaian Paralel 7,5 Ω
 R₁ = = = 0,5 Ω
 R₂ = = = 0,31 Ω
 R₃ = = = 0,3 Ω
 R₄ = = = 0,36 Ω
 R₅ = = = 0,45 Ω
 ∑R = R₁ + R₂ + R₃ + R₄ + R₅
= 0,5 + 0,31 + 0,3 + 0,36 + 0,45 = 1,92 Ω
 ʀ̄ = = = 0,384 Ω
 │R₁ - ʀ̄│² = │0,5 – 0,384│² = 0,031
│ R₂ - ʀ̄│² = │0,31 – 0,384│² = 5,48 . 10⁻³
│ R₃ - ʀ̄│² = │0,3 – 0,384│² = 7,06 . 10⁻³
│ R₄ - ʀ̄│² = │0,36 – 0,384│² = 5,76 . 10⁻⁴
│ R₅ - ʀ̄│² = │0,45 – 0,384│² = 4,36 . 10⁻³
 ∑│ʀ̄ - ʀ│² = 0,031
 Ralat Mutlak (A)
A = = = 8,803 . 10⁻³
 Ralat Nisbi (I)
I = . 100% = . 100% =0,023 . 100% = 2,29%
 Keseksamaan (K)
K = 100% - I = 100% - 2,29% = 97,71%
 Hasil Perhitungan
Hp₁ = ʀ̄ - A = 0,384 – 8,803 . 10⁻³ = 0,375
Hp₂ = ʀ̄ + A = 0,384 + 8,803 . 10⁻³ = 0,392

• Rangkaian Paralel 9 V

 R₁ = = = 0,45 Ω
 R₂ = = = 0,25 Ω
 R₃ = = = 0,26 Ω
 R₄ = = = 0,27 Ω
 R₅ = = = 0,30 Ω
 ∑R = R₁ + R₂ + R₃ + R₄ + R₅
= 0,45 + 0,25 + 0,26 + 0,27 + 0,30 = 1,53 Ω
 ʀ̄ = = = 0,306 Ω
 │R₁ - ʀ̄│² = │0,45 – 0,306│² = 0,021
│ R₂ - ʀ̄│² = │0,25 – 0,306│² = 3,136 . 10⁻³
│ R₃ - ʀ̄│² = │0,26 – 0,306│² = 2,116 . 10⁻³
│ R₄ - ʀ̄│² = │0,27 – 0,306│² = 1,296 . 10⁻³
│ R₅ - ʀ̄│² = │0,30 – 0,306│² = 3,6 . 10⁻⁵
 ∑│ʀ̄ - ʀ│² = 0,028
 Ralat Mutlak (A)
A = = = 8,367 . 10⁻³
 Ralat Nisbi (I)
I = . 100% = . 100% =0,027 . 100% = 2,73%
 Keseksamaan (K)
K = 100% - I = 100% - 2,73% = 97,27%
 Hasil Perhitungan
Hp₁ = ʀ̄ - A = 0,306 – 8,367 . 10⁻³ = 0,297
Hp₂ = ʀ̄ + A = 0,306 + 8,367 . 10⁻³ = 0,314

















4.3 Analisa Prosedur
Pada percobaan fisika dasar tentang hokum ohm.langkah pertama yang dilakukan adalah mempersiapkan alat-alat yang dibutuhkan,alat yang dibutuhkan adalahb power supply yang digunakan resistor digunakan sebagai hanbatan arus listrik yang digunakan dalam rangkaian listrik,voltmeter sebagai pengukur tegangan listrik,ampremeter sebagai arus listrik yang mengalir.,kabel penghubung sebagai penghubung kutuk positif dan negatif dalam rangkaian listrik dan penjepit bauya sebagai penjepit kabel agar arus listrik tetap mengalir.
Setelah alat disiapkan,langkah selanjutnya adalah merangkai rangkaian menjadi rangkaian seridan parallel.
a. Pada rangkaian seri
Dihubungkan sumber arus DC atas power supply, tahanan geser. Amperemeter, voltmeter membentuk suatu rangkaian seri , yang dimaksud rangkaian seri adalah bila salah satu kabel mpda lampu dilepas maka lampu satunya akan mati juga. Setelah itu nyalakan stop kontak dan pada power supply dengan memutar knop pada tegangan 9 volt. Kemudian diatur tegangan geser 0,1Ω dan diameter perubahan angka pada amperemeter dan voltmeter, serta diamati pula nyaladan perubahan nyala angka lampu dan dicatat hasilnya . Setelah itu ulangi lagi percobaaan di atas dengan tegangan 12volt dan hambatan yang masih sama. Baru setelah itu diganti dengan hambatan 0,22Ω, 0,33Ω, 0,5Ω, 0,1Ω dalam proses pergantian tegangan atau hambatan geser, matikan dulu power supply agar tidak tersebgat arus listrik.
b. Pada rangkaian parallel
Dihubungkan sumber arus DC / powersupply, tahanan geser, ampremeter dan voltmeter membentuk suatu rangkaian paralel, yang dimaksud = ud rangkaian paralel adalah jika salah satu kabel pada lampu tidak dihubungkan , maka lampu lainya tetap menyala. Kemudian kemudian stop kontak pada power supply ditekan tombol on lalu arus tegangan pada power supply dengan memutar knop pada tegangan 9volt. Kemudian atur tahanan geser pada 0,1Ω dan amati perubaahan pda voltmeter dan amperemeter, begitu juga nyala lampunya,setelah itu dicatat pada data hasil pengamatan.lalu ulangi lagi percobaan diatas dengan menggunakan tegangan 12volt dan hambatan yang masih sama. Setelah itu diganti dengan tahanan geser, matikan dulu power supply agar tidak tersengat arus listrik.

4.4 Analisa Hasil
Berdasrkan data hasil pengamatan dan perhitungan hasil pada rangkaian seri dengan digunakan tegangan 9volt dan hambatan 0,1Ω diketahui bahwa kuat arus yang mengalir 2,5 ampere,tegangan 9volt, pada lampu nyalanya redup pada lampu 1 nyalanya redup dan lampu 2 nyalanya terang dan didapatkan hambatan (R) adalah 2,8Ω. Pada hambatan 0,22Ω, kuat arus yang mengalir 2,4 ampere, tegangan 7 volt, pada lampu 1 nyalanya redup dan lampu 2 nyalanya redup dan hambatan (R) nya ternilai 2,92Ω. Pada hambatan 0,33Ω kuat arus yang diperoleh adalah 28A, tegangan 7volt untuk pada lampu 1 nyalanya redup dan lampu 2 nyalanya redup hambatan(R) bernilai 2,5Ω, pada hambatan 0,5Ωkuat arus ternilai 2,4A tegangan 0,5 volt, pada hambatan 0,5Ω sedangkan nyala lampu 1 nyalanya redup dan lampu 2 nyalanya redup untuk nilai hambatan (R) adalah 2,71Ω. Sedangkan pada 1,0Ω untuk kuat arus bernilai 2,2A sedangkan tegangan sebesar 6 volt dan hambatan (R) sebesar 2,73Ω dan nyala lampu 1 redup dan lampu 2 juga redup untuk jumlah hambatan ‖Ṝ‖ aja adalah 2,73Ω, sedangkan untuk jumlah ∑│Ṛ‒Ṝ│²=0,10. Untuk nilai ralat mutlak (A) adalah 0,10Ω, ralat nisbi sebesar 4%, keseksamaan 96% dan hasil pengamatannya adalah Hp 2=2,83.
Pada rangkaian seri dengan menggunakan tegangan 12 volt degan hambatan 0,1Ω didpatkan kuat arus listrik yang mengalir adalah 2,5A, tegangan 9V pada lampu 1 nyala terang dan lampu kedua terang dan untuk hambatan (R)adalah 3,4 Ω pada hambatan 0,22 Ω, kuat arus yang mangalir 2,8A tegangan 9V pada lampu 1 dan 2 nyala lampu terang dan untuk hambatan Ra, adalah 3,21 Ω lalu pada hambatan 0,33 Ω kuat arus bernilai 2,8A, tegangan 2,5V, sedangkan untuk nyala lampu1 redup dan lampu 2 redup, untuk hambtan (R)adalah 3,04 Ω .pada hambatan 0,5 Ωkuat arus 2,6A dan tegangan 8V dan nyala lampu 1 lebih redup dan lampu 2 redup ,hambatanya 3,08 Ω. Sedangkan pada 1,0 Ω kuat arus 2,5A tegangan 7V dan nyala lampu C lebih redup dan lampu 2 redup sedangkan untuk hambatanya adalah 2,4 Ω. Untuk jumlah hambatan ‖Ṝ‖ adalah 3,07 Ω,sedangkan ∑│Ṛ‒Ṝ│² = 0,75 dan jumlah nilai ralat mutlak 0,29. Ralat nisbi 93%, sedangkan keseksamaan 93% dan untuk hasil pengamatan 2,87 dan 3,27.
Untuk hasil dari pengamatan rangkaian pararel dengan menggunakan 7,5 volt dan hambatan 0,1 Ω adalah kuat arus 4,6A, tegangan 3V untuk pada lampu 1 nylanya lebih redup dan lampu 2 redup sedangkan untuk hambatannya 0,43 Ω pada hambatan 0,22 Ω,kuat arus 4,6A tegangan 2, untuk lampu 1 nyalanya lebih redup dan lampu 2 redup dan nilai hambatannya 0,43 Ω. Pada hambatan 0,33,kuat arus 4,4A tegangan 2V untuk lampu 1 redup dan lampu 2 juga redup nilai hambatan 0,45. Pada hambatan 0,5 Ω kuat arus 4A sedangkan 1 volt.untuk lampu 1 sangat redup dan lampu 2 sangat redup nilai hambatannya 0,29 untuk jumlah hambatan ‖Ṝ‖ adakah 0,41 sedangkan ∑│Ṛ‒Ṝ│²=0,10. Sedangkan untuk nilai ralat mutlaknya 0,10, ralat nisbi 24%, keseksamaan 76% dan untuk hasil pengamatan, Hp1=0,31 dan Hp2=0,51.
Pada rangkaian paralel nenggunakan tegangan 9volt dengan hanbatan 0,1 Ω Didapatkan kuat arus yang mengalir adalah 6A, tegangan 5v, untuk lampu 1 terang 2 untuk nyala lampu 2 lebih terang dan hambatanya sebesar 0,83 Ω.pada hambatan0,22 kuat arus sebesar 6A,tegangan 4V dan nyala lampu 1 terang dan lampu ke 2 lebih terang dan hambatannya bernilai 0,67 Ω.pada hambatan 0,33kuat arus bernilai 5A, tegangan 3V. Nyala lampu 1 terang dan lampu ke 2 lebih terang untuk hambatannya bernilai 0,65 Ω . Pada hambatan 0,5 Ω nilai kuat arus 4,84 Ω tegangan 2V untuk lampu 1 nyalanya redup dan lampu 2 nyala redup untuk nilai hambatannya adalah 0,42 Ω. Sedangkan pada hambatan 1,0 Ω , nilai kuat arus 4,1 Ω tegangan 1V dan untuk nyala lampu 1 dan 2 redup dan nilai hambatannya 0,24 Ω. Untuk jumlah hambatan ‖Ṝ‖ =0,55, ∑│Ṛ‒Ṝ│² =0,21 dan untuk ralat mutlak dan ralat nisbi 18% keseksamaan 82% dan hasil pengamatan Hp1 sebesar 0,45 untuk Hp2 = 0,65.





5. PENUTUP

5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari laporan ini adalah:
1. Hubungan J=¶.F sering di kenal dengan Hukum Ohm
2. Hukum kirchoff 1 berbunyi”jumlah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus keluar dari titik percabangan”.
3. Hukum kirchoff 2 berbunyi”dalam rangkaian tertutup jumlah aljabar gel(F) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol”.
4. Alat-alat yang digunakan pratikum ini adalah:power supply,voltmeter,amperemeter,lampu,resistor,kabel,penghubung,penjepit buaya.
5. Pada tegangan 9V pada rangkaian seri pada hambatan (R)=0,1Ω,0,22 Ω,0.33 Ω.0,5 Ω,dan 1,0 Ω dan ralat mutlak 0,22 dan ralat nisbi 79%,keseksamaan 92,1%dan hasl pengamatan Hp1=2,54 dan Hp2=2,98.
6. Pada tegangan 12V pada hambatan (R)= ,1Ω,0,22 Ω,0.33 Ω.0,5 Ω,dan 1,0 Ω dan ralat mutlak 0,60 dan ralat nisbi 22,3%,keseksamaan 92,1%dan hasil pengamatan Hp1=2,36 dan Hp2=3,72.
7. Pada tegangan 7,5V pada rangkaian seri pada hambatan (R)=0,1Ω,0,22 Ω,0.33 Ω.0,5 Ω,dan 1,0 Ω dan ralat mutlak 0,11 dan ralat nisbi 45,8%,keseksamaan 54,2%dan hasl pengamatan Hp1=0,13 dan Hp2=0,35.
8. Pada tegangan 9V pada rangkaian seri pada hambatan (R)=0,1Ω,0,22 Ω,0.33 Ω.0,5 Ω,dan 1,0 Ω dan ralat mutlak 0,045 dan ralat nisbi 8,1%,keseksamaan 9,19%dan hasl pengamatan Hp1=0,505 dan Hp2=0,595.




5.2 Saran
Pada pratikum ini sebaiknya alat-alat lebih modern lagi dan diperbarui lagi kemudain para pratikum sebelumnya melaksanakan pratikum sebaiknya di pelajari dahulu buku panduan pratikumnya.

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tiap-tiap sel yang hidup diselubungi dengan air, sebab itu sel hidup yang aktif meruoakan campuran benda-benda dalam air, dipisahkan oleh membran selnya dari campuran benda-benda dalam air lainnya yang merupakan lingkungan untuk sel tadi. Membran sel merupakan batas yang memisahkan satuan bahan hidup ini dari alam semesta dan isinya. Dalam membran sel berlangsung semua kegiatan yang keseluruhannya menyusun apa yang disebut “hidup”. (Soemarwoto dkk, 1980).

Mempelajari dunia kehidupan tidak terlepas dari pengetahuan tentang hirarki biologi. Dalam pengetahuan biologi, sel merupakan unit terkecil yang dapat melakukan aktivitas kehidupan. Selain itu, dalam organisme terdapat alat transpor yang mampu mengatur organisme lainnya. Sehingga membran sel tersusun atas senyawa fosfolipid bilayer. Oleh karena itu, sel mampu melakukan transpor zat. Hal ini sangat dibutuhkan oleh tumbuhan agar mereka dapat mendistribusikan energi yang mereka dapatkan dari alam.

Transpor zat melalui membran dibedakan atas 2 (dua), yaitu transpor zat yang memerlukan energi (transpor aktif) dan transpor yang tidak memerlukan energi (transpor pasif). Transpor aktif meliputi proses pompa ATP, eksositosis, dan endositosis. Adapun transpor pasif meliputi proses difusi, osmosis, dan difusi terbantu.

· TRANSPOR AKTIF

Transor aktif dilakukan apabila zat yang akan dilewatkan membran melawan gradien konsentrasi sehingga tidak dapat mengendalikan transpor aktif.

· DIFUSI

Difusi merupakan pergerakan atau perpindahan partikel atau molekul suatu zat (padat,cair, atau gas) dari tempat yang berkonsentrasi tinggi ke tempat yang berkonsentrasi rendah, baik melewati membran ataupun tidak. Contohnya : perpindahan oksigen (O2) dari paru-paru ke dalam darah.

· OSMOSIS

Osmosis merupakan proses perpindahan molekul-molekul zat pelarut (air) dari tempat yang berkonsentrasi rendah menuju ke tempat yang berkonsentrasi tinggi dengan melewati membran semipermeabel. Contohnya : Masuknya air ke dalam sel-sel akar.

· DIFUSI TERBANTU

Difusi terbantu adalah difusi yang memerlukan bantuan protein. Contohnya : perpindahan bakteri Escherichia Coli ke medium yang mengandung laktosa. (Kauru’s, 2008)

1.2 Maksud dan Tujuan

Maksud dari praktikum kali ini adalah agar praktikan dapat mengetahui proses difusi osmosis pada sel yang terdapat pada eritrosit darah ikan.

Tujuan praktikum ini adalah mengamati sifat sistem cairan ekstra dan intra seluler dimana salah satu kompartment mengandung molekul yang dibatasi oleh suatu membran.

1.3 Waktu dan Tempat

Praktikum fisika dasar tentang transport membran sel ini dilakukan pada hari jumat tanggal 13 Oktober 2009 pukul 07.00 - 09.00 WIB di laboratorium ilmu-ilmu perairan (IIP) Fakultas perikanan dan ilmu kelautan Universitas Brawijaya Malang.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Transport Membran Sel, Difusi, Osmosis

2.1.1 Transport Membran Sel

Transmisi dari luar ke dalam sel atau organel serta transport ion atau metabolit kedalam atau keluar organel. (Anonymous, 2008)

Transport aktif adalah gerakan material melewati membran dimana sel mengeluarkan energi kimia. (Wallace, 2000)

Transport pasif adalah gerakan material melewati membran yang sebelumnya tidak mengeluarkan energi kimia (Wallace, 2000)

Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel. (Niklauda, 2008)

2.1.2 Difusi

Perpindahan zat terlarut dari konsentrasi tinggi ke rendah (Anonymous, 2008)

Difusi adalah molekul yang bergerak secara bebas dari area yang konsentrasinya tinggi pada area yang konsentrasinya lebih rendah (Wallace. 2000)

Semua molekul atom atau ion untuk berpindah dari area yang konsentrasinya lebih tinggi ke suatu area yang konsentrasinya kurang, gerakan ini kita sebut difusi. (Baker and Garland, 2000)

Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien konsentrasi. Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara.Difusi yang paling sering terjadi adalah difusi molekuler. Difusi ini terjadi jika terbentuk perpindahan dari sebuah lapisan (layer) molekul yang diam dari solid atau fluida. (Wikipedia, 2009)


2.1.3 Osmosis

Perpindahan zat terlarut dari konsentrasi rendah ke tinggi melalui membran semi permeable (Anonymous, 2008)

Osmosis adalah salah satu cairan yang melewati membran dari konsentrasi larutan yang rendah ke konsentrasi larutan yang tinggi. (Wallace, 2000)

Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri. (Agrica, 2009)

Osmosis adalah suatu topik yang penting dalam biologi karena fenomena ini dapat menjelaskan mengapa air dapat ditransportasikan ke dalam dan ke luar sel. (Agrica, 2009)


2.2 Sifat Darah Ikan

Darah ikan mempunyai beberapa sifat sifat antara lain:bentuk sel akan mengecil jika darah dicampur dengan larutan glukosa isotonik dan diamati dibawah mikroskop.Darah ikan banyak mengandung trombosit (keping darah) sehingga darah ikan yang di ambil cepat beku ,karna trombosit berperan dalam pembekuan darah.

Darah ikan dapat kontak langsung dengan lingkungannya melalui pembuluh kapiler kecil di insang dan permukaan kulit.garam berdifusi dan daerah konsentrasinya tinggi (darah) ke darah konsentrasi rendah.yaitu lingkungan air tawar. (Anonymousc,2009)

Sistem peredaran darah pada iklan terdiri dari jantung beruang dua, yaitu sebuah bilik dan sebiuah serambi (atrium). Jantung terletak di dalam faring tubuh yang terletak dianterior (muka). Selain itu, terdapat organ sinus venous,yaitu struktur penghubung rongga yang menerima darah dari vena dan terbuka di ruang depan jantung.

Darah ikan tampak pucat dan relative sedikit sedikit bila dibandingkan dengan vetebrata darat.plasma darah mengandung sel darah merah yang berinti dan sel darah putih lien (limpa) sebagian bagian dari system peredaran terdapat di dekat lambung bdan dilengkapi dengan penbuluh-pembuluh limpa.

Pada proses peredaran darah.darah dari seluruh tubuh yang mengandung CO2 kembali kejantung melalui vena dan berkumpul pada senius venosus kemudian masuk ke serambi.selanjutnya darah dari serambi masuk ke bilik dan dipompa menuju insang melewati konius artorious ,auortaventralis dan empat pasang arteri aferenbrokialis.pada arteri aferen brakialis.

Oksigen diikat boleh darah,selanjutnya menuju arteri aferen brakialis dan melalui aortadorsalis darah diedarkan keseluruh tubuh.di jaringan tubuh,darah mengikat CO2 denagan adanya system vena,darah dikembalikan dari bagian kiepala dan badan menuju jantung.vena yang penting misalnya vena cardinalisposterior dan cardinalisporterior (membawa darah dari kepala dan badan) vena portahepatika , (membawa darah dari tubuh melewati hati) vena portarenalis (membawa dari tubuh melewati ginjal, peredaran darah tunggal karena darah tunggal karena darah hanya satu kali melewati jantung). (Anonymous,2008)

2.3 Hubungan konsentrasi dengan difusi-osmosis

Tingginya konsentrasi mempengaruhi 2 hal: tinggi rendahnya tegangan volt dan tingginya konsentrasi ion melewati membran.

Selanjutnya difusi bekerja tergantung dari kerasnya keadaan fisik yang bekerja pada kedua sistem kehidupan. (Anonymous, 2008)

2.4 Mekanisme difusi-osmosis

· Mekanisme difusi

Difusi merupakan proses perpindahan atau pergerakan molekul zat atau gas dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi melalui membran dapat berlangsung melalui tiga mekanisme, yaitu difusi sederhana (simple difusion),d ifusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein transmembran (simple difusion by chanel formed), dan difusi difasilitasi (fasiliated difusion).

Difusi sederhana melalui membrane berlangsung karena molekul -molekul yang berpindah atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam lemak (lipid) sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran secara langsung. Membran sel permeabel terhadap molekul larut lemak seperti hormon steroid, vitamin A, D, E, dan K serta bahan-bahan organik yang larut dalam lemak, Selain itu, memmbran sel juga sangat permeabel terhadap molekul anorganik seperti O,CO2, HO, dan H2O. Beberapa molekul kecil khusus yang terlarut dalam serta ion-ion tertentu, dapat menembus membran melalui saluran atau chanel. Saluran ini terbentuk dari protein transmembran, semacam pori dengan diameter tertentu yang memungkinkan molekul dengan diameter lebih kecil dari diameter pori tersebut dapat melaluinya. Sementara itu, molekul – molekul berukuran besar seperti asam amino, glukosa, dan beberapa garam – garam mineral , tidak dapat menembus membrane secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membrane.

· Mekanisme Osmosis

Osmosis adalah proses perpindahan atau pergerakan molekul zat pelarut, dari larutan yang konsentrasi zat pelarutnya tinggi menuju larutan yang konsentrasi zat pelarutya rendah melalui selaput atau membran selektif permeabel atau semi permeabel. Jika di dalam suatu bejana yang dipisahkan oleh selaput semipermiabel, jika dalam suatu bejana yang dipisahkan oleh selaput semipermiabel ditempatkan dua Iarutan glukosa yang terdiri atas air sebagai pelarut dan glukosa sebagai zat terlarut dengan konsentrasi yang berbeda dan dipisahkan oleh selaput selektif permeabel, maka air dari larutan yang berkonsentrasi rendah akan bergerak atau berpindah menuju larutan glukosa yang konsentrainya tinggi melalui selaput permeabel. jadi, pergerakan air berlangsung dari larutan yang konsentrasi airnya tinggi menuju kelarutan yang konsentrasi airnya rendah melalui selaput selektif permiabel. Larutan vang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi dibandingkan dengan larutan di dalam sel dikatakan .sebagai larutan hipertonis. sedangkan larutan yang konsentrasinya sama dengan larutan di dalam sel disebut larutan isotonis. Jika larutan yang terdapat di luar sel, konsentrasi zat terlarutnya lebih rendah daripada di dalam sel dikatakan sebagai larutan hipotonis.

Apakah yang terjadi jika sel tumbuhan atau hewan, misalnya sel darah merah ditempatkan dalam suatu tabung yang berisi larutan dengan sifat larutan yang berbeda-beda? Pada larutan isotonis, sel tumbuhan dan sel darah merah akan tetap normal bentuknya. Pada larutan hipotonis, sel tumbuhan akan mengembang dari ukuran normalnya dan mengalami peningkatan tekanan turgor sehingga sel menjadi keras. Berbeda dengan sel tumbuhan, jika sel hewan/sel darah merah dimasukkan dalam larutan hipotonis, sel darah merah akan mengembang dan kemudian pecah /lisis, hal irri karena sei hewan tidak memiliki dinding sel. Pada larutan hipertonis, sel tumbuhan akan kehilangan tekanan turgor dan mengalami plasmolisis (lepasnya membran sel dari dinding sel), sedangkan sel hew’an/sel darah merah dalam larutan hipertonis menyebabkan sel hewan/sel darah merahmengalami krenasi sehingga sel menjadi keriput karena kehilangan air. (auriliaaurita, 2008).

2.5 Klasifikasi ikan nila beserta gambarnya

Ikan Nila adalah sejenis ikan konsumsi air tawar. Ikan ini diintroduksi dari Afrika pada tahun 1969, dan kini menjadi ikan peliharaan yang populer di kolam-kolam air tawar dan di beberapa waduk di Indonesia.

Kerajaan:

Animalia

Filum:

Chordata

Kelas:

Actinopterygii

Ordo:

Perciformes

Famili:

Cichlidae

Genus:

Oreochromis

Spesies:

O. niloticus


(Wikipedia, 2009)

Menurut Trawevas (1982), klasifikasi ikan nila adalah sebagai berikut :

Phylum : Chordata

Subphylum : Vertebrata

Kelas : Pisces

Subkelas : Acanthopterigii

Ordo : Percomorphi

Subordo : Percoidea

Famili : Chiclidae

Genus : Oreochormis

Spesies : Oreochromis sp

(Devivielma, 2009)

3. METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat dan Fungsi

Alat-alat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah:

· Mikroskop : untuk mengamati eritrosit darah ikan.

· Jaring : untuk menangkap ikan di aquarium

· Timbangan analitik : untuk menimbang berat gula dengan

ketelitian 10-4

· Nampan : tempat pembedahan ikan, tempat alat dan bahan.

· Sectioset : untuk membedah ikan pada pertemuan linea

literalis dengan pangkal sirip

· Beaker glass : tempat larutan yang akan direaksikan dengan sel

darah ikan

· Spuit diposible : untuk mengambil darah ikan.

· Washing Bottle : tempat aquades steril.

· Gelas ukur 100ml : untuk menakar larutan pengenceran.

· Obyek Glass : untuk sampel darah ikan yang diamati

dibawah mikroskop.

· Cover Glass : untuk menutup sampel darah ikan pada obyek

glass yang akan diamati dibawah mikroskop.

· Pipet tetes : untuk mengambil dan meneteskan larutan.

· Spatula : untuk mengambil gula saat penimbangan dan

menghomogenkan larutan.

3.1.2 Bahan dan fungsi

Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah:

· Kertas : Alas saat menimbang bahan dengan timbangan

analitik.

· Garam : untuk membuat larutan NaCl 0,5 M dan 0,3 M

· Tissue : Untuk membersihkan dan mengerringkan objek

dan cover glass.

· Kertas label : Menandai beaker glass dengan memberi nama

masing-masing larutan.

· Lap Basah : Untuk menutup kepala ikan agar tetap hidup saat

pembedahan.

· Air : untuk mencuci alat alat dan untuk membasahi lap.

· Ikan nila : objek yang diamati sampel darahnya.

· Aquades : sebagai pelarut untuk membuat larutan.

· NaCl 0,3 M : sebagai bahan larutan dalam pengamatan yang akan

diteteskan pada darah ikan.

· NaCl 0,5 M : sebagai bahan larutan dalam pengamatan yang akan

diteteskan pada darah ikan.

3.2. Skema kerja

Ikan

Ditutup bagian depanya (kepala) ikan dengan lap basah

Dibedah ikan pada pertemuan sirip (caudal) dengan linea literalis

Diambil darah ikan dengan spuit diposible

Disiapin objek gelas

Larutan 0,3 NaCl

Ditetesin aquades

Larutan NaCl 0,5 M

Ditutup cover gelass

Diletakan pada meja pengamatan mikroskop

Diamatin selang waktu 5 menit dan 10 menit

Hasil

4. PEMBAHASAN

4.1. Data Pengamatan

Larutan 0,5 M

Waktu

menit

Gambar

Pengamatan

Ketelitian air

1

Sel darah terlihat besar dan gelap

Tidak ada air yang masuk

5

Sel darah terlihat mengecil dan gelap

Tidak terdapat air yang masuk

15

Sel darah semakin mengecil dan terlihat gelap

Tidak terdapat air

Larutan 0,3 M

Waktu

menit

Gambar

Pengamatan

Ketelitian air

1

Sel terlihat besar dan gelap

Air mulai terlihat dalam sel

5

Sel darah terlihat mengecil dan gelap

Banyak air yang terlihat dalam sel

15

Sel darah semakin mengecil dan terlihat gelap

Sel darah pecah karma pengaruh larutan glukosa yang masuk kedalam sel

Larutan Aquades Steril

Waktu Menit

Gambar

Pengamatan

Ketelitian air

1

Sel darah terlihat berwarna hitam dan hanya terlihat titik

Air yang masuk masik sedikit

10

Sel darah terlihat hitam dan berupa titik-titik akan tetapi semakin lama semakin besar

Air banyak yang telah masuk dalam sel darah

15

Sel darah terlihat hitam semakin pekat dan semakin besar / lebar

Air yang terdapat dalam eritrosit banyak sehingga selnya pecah

4.2 Analisa Prosedur

Langka yang pertama yang dilakukan yaitu menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam praktikum, kemudian membuat larutan glukosa 0,3M dan 0,5M dengan menggunakan 25ml aquades untuk masing-masing larutan.

Rumusnya:

Mol=gr/Mr x1000/l

0,3=gr/180x 1000/25

1000gr=135

gr= 1,35

banyak gula yang dibutuhkan untuk membuat 0,3 larutan gula adalah 1,35gr.

Untuk membuat larutan 0,5M, gula yang diperlukan yakni

Mol= gr/Mr x 1000/l

0,5 =gr/180 x 1000/25

100gr = 225

Gr = 2,25

Jadi banyak gula yang dibutuhkan untuk membuat 0,5M adalah 2,25gr.

Kemudian yang dilakukan adalah mengambil ikan nila dari aquarium yang telah dipersiapkan yang masih hidup dengan menggunakan jarig kenudian ikan tersebut diletakkan dinamapn kemudian dibalut dengan kain yang telah dibasahkan dengan tujuan ikan tetap hidup saat diambil darahnya dengan menggunakan spuit diposible. Cara pengambilan darahnya yaitu dengan mengiris bagian literalis karma darah ikan bagian literalis tempat pengumpulan darah ikan sehingga darah mudah diambil. Darah yang sudah diambil diletakkan digelas objek menggunakan spuit diposible kemudian ditetesin larutan glukosa 0,3M, 0,5M dan larutan aquades, lalu diamati dibawah mikroskop kemudian digambar dan dicatat hasil yang diamati.

4.3 Analisa Hasil

Pada hasil pengamatan pada sel darah merah, darah ikan yang dicampurkan dengan larutan gula 0,3 mol. Pada menit pertama didapatin bahwa inti seluler masih dalam keadaan normal dan selnya masih berwarna merah dan kondisi air belum ada yang kusut. Pada menit ke 5 warna eritrotis semakin memudar dan inti sedikit mengeci . pada menit ke 15 warna sel semakin memudar, intinya mengecil/mengkerut dan tidak terdapat air dalm sel

Dari hasil pengamatan pada sel darah merah pada ikan nila, yang dicampur dengan larutan gula 0,5 molar. Pada menit pertama tamapak bahwa ini seluler berwarna merah dan masih normal, selanjutnya pada menit ke 5 warna semakin memudar sedangkan inti selulernya mulai membesar dan air mulai terlihat dalam sel. Pada menit ke 15 warna sangat memudar sedangakan selnya melebar dan air tanpa kelihatan dalam inti sel darah merah.

Pengamata pada sel darah merah yang dicampaur dengan larutan aquades padadarah ikan nila, pada menit pertama inti sel masih berukuran normal dan selnya masih berwarna merah. Pada menit ke inti semakin melebar dikarnakan air dari luar sel masuk , kemudian pada menit 15 inti sel semakin melebar, warna semakin pudar , dinding sel mengembang dan sel darah merah pecah dikarnaka air bayak masuk kedalam sel darah.

Dari data diatas sel yang lebih cepat rusak adalah sel darah ikan yang diberi aquades murni, ini di sebabkan sel darah merah di tempatkan pada lingkungan hipotenik dengan kondisi air diluar lebih tinggi dari pada dalam sel, menyebabkan air masuk terus-menerus kedalam sel sehingga sel merah menjadi pecah (hemolisis). (Aryulina, 2004

5. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

· Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel.

· Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah.

· Osmosis adalah salah satu cairan yang melewati membran dari konsentrasi larutan yang rendah ke konsentrasi larutan yang tinggi.

· Larutan Garam 0,3 M :

Ø Menit 1 : Sel darah terlihat besar dan gelap

Ø Menit 5 : Sel darah terlihat mengecil dan gelap

Ø Menit 10 : Sel darah terlihat mengecil an terlihat gelap

· Larutan Garam 0,5 M :

Ø Menit 1 : Sel darah terlihat besar dan gelap

Ø Menit 5 : Sel darah terlihat mengecil dan gelap

Ø Menit 10 : Sl darah semakin mengecil dan terliat gelap

· Larutan Aquades :

Ø Menit 1 : Sel darah terlihat berwarna hitam dan hanya terlihat titik- titik.

Ø Menit 5 : Sel darah terlihat hitam dan berupa titik-titik akan tetapi semakin lama semakin besar.

Ø Menit 10 : Sel darah terlihat hitam semakin pekat dan semakin besar / lebar.

5.2 Saran

Sebaiknya peraktikan belajar terlebih dahulu sebelum masuk ke ruang praktikum sehingga praktikum berjalan dengan lancar.