Sabtu, 19 Desember 2015

Sintesis Protein

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sintesis protein terjadi di dalam sel, yaitu di dalam ribosom. Struktur dan aktivitas protein ditentukan oleh urutan asam amino yang menyusunnya. Setiap macam protein mempunyai urutan asam-asam amino yang spesifik.

Emil Fisher merupakan orang yang pertama berhasil menyusun molekul protein dengan cara menggandeng-gandengkan 15 molekul glisin dengan molekul leusin sehingga diperoleh suatu polipeptida. Asam amino yang satu dengan asam amino yang lain dihubungkan dengan suatu ikatan yang disebut ikatan peptida.

Potein adalah bagian dari sel makhluk hidup dan merupakan bagian terbesar tubuh sesudah air. Seperlima bagian tubuh adalah protein. Semua enzim, berbagai hormon, pengangkut zat –zat gizi dan darah, matriks intraselular dan sebagainya adalah protein. Di samping itu asam amino yang membentuk protein bertindak sebagai prekursor (senyawa yang mendahului senyawa laindalam jalur metabolisme) sebagian besar koenzim hormon, asam nukleat, dan molekul-molekul yang esensial untuk kehidupan. Protein memiliki fungsi khas yang tidak dapat digantikan oleh zat gizi lain, yaitu pembangun serta memelihara sel-sel dan jaringan tubuh.

Potein merupakan satu-satunya makronutrien yang mengandung unsur nitrogen (N). Selain itu apabila dibandingkan dengan makronutrien lain seperti lemak dan karbohidrat, protein jauh lebih kompleks karena selain mengandung karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O) adapula sebagian protein yang mengandung S. Bahkan terkadang ada pula yang mengandung P,Fe, dan Cu.

B. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dalam makalah ini adalah :

1. Apa pengertian dari sintesis protein?

2. Bagaimana proses dan tahap-tahap dari sintesis protein?

C. Tujuan

Tujuan makalah ini adalah :

1. Mengethui pengertian sintesis protein

2. Mengetahui proses dan tahap-tahap dari sintesis protein

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Sintesis Protein

Sintesis protein adalah proses dimana sel dapat mengubah asam amino menjadi polimer rantai panjang yang disebut protein. Protein merupakan molekul yang mempunyai berbagai fungsi di dalam sel seperti sebagai struktur sel/jaringan, cadangan energi, pergerakan, transportasi beberapa substansi, mengkatalisa reaksi biokimia, dan melindungi terhadap terjangkitnya penyakit. Protein tersusun dari lebih 50% dari berat kering sel. Sintesis protein diprogram oleh DNA. Selama proses ini DNA akan diubah menjadi RNA yang kemudian ditranslasikan menjadi protein di ribosom.

B. Tahap Sintesis Protein

Tahapan sintesis protein mengikuti aturan dogma sentral, dimana informasi genetik dipindahkan dari DNA ke DNA melalui tahap replikasi. Dari DNA ke RNA melalui tahap transkripsi. Selanjutnya dari RNA ke protein melalui sintesis protein. Sebelum terjadi sintesis protein, DNA pada struktur nukleosom akan lepas dari protein histon oleh bantuan kerja enzim polimerase.

Secara umum, proses sintesis protein meliputi tiga tahapan utama, antara lain:

1. Replikasi DNA

Setiap sel dapat memperbanyak diri dengan cara membelah. Sebuah sel membelah menjadi 2 sel, 2 sel membelah menjadi 4 sel, 4 sel membelah menjadi 8 sel dan seterusnya. Sebelum sel membelah, terjadi perbanyakan komponen-komponen di dalam sel termasuk DNA. Perbanyakan DNA dilakukan dengan cara replikasi. Dengan demikian, replikasi adalah proses pembuatan (sintesis) DNA baru atau penggandaan DNA di dalam nukleus. Pada saat replikasi berlangsung, DNA induk membentuk kopian DNA anak yang sama persis sehingga DNA induk berfungsi sebagai cetakan untuk pembentukan DNA baru.

2. Transkripsi

Pada tahapan ini, DNA akan membentuk RNA dengan cara menerjemahkan kode-kode genetik dari DNA. Proses pembentukan RNA ini disebut transkripsi, yang menghasilkan 3 macam RNA yaitu, yaitu mRNA, tRNA, dan rRNA. Transkripsi terjadi di dalam sitoplasma dan diawali dengan membukanya rantai ganda DNA melalui kerja enzim RNA polimerase. Sebuah rantai tunggal berfungsi sebagai rantai cetakan atau rantai sense, rantai yang lain dari pasangan DNA ini disebut rantai anti sense. Kemudian nukleotida nukleotida pada rantai sense akan ditranskripsi menjadi molekul RNA

3. Translasi

Translasi merupakan proses penerjemahan beberapa triplet atau kodon dari RNA m menjadi asam amino-asam amino yang akhirnya membentuk protein. Urutan basa nitrogen yang berbeda pada setiap triplet, akan diterjemahkan menjadi asam amino yang berbeda. Misalnya, asam amino fenilalanin diterjemahkan dari triplet UUU (terdiri dari 3 basa urasil), asam amino triptofan (UGG), asam amino glisin (GGC), dan asam amino serin UCA.

Translasi terjadi pada 3 tahap yaitu:

1. Inisiasi

Berawal dari ribosom sub unit kecil mengikatkan diri pada mRNA yang telah membawa sandi bagi asam amino yang akan dibuat, serta mengikat pada bagian inisiator tRNA. Selanjutnya, molekul besar ribosom juga ikut terikat bersama ketiga molekul tersebut membentuk kompleks inisiasi. Molekul-molekul tRNA mengikat dan memindahkan asam amino dari sitoplasma menuju ribosom dengan menggunakan enzim. Bagian ujung tRNA yang satu membawa antikodon, berupa triplet basa nitrogen. Sementara, ujung yang lain membawa satu jenis asam amino dari sitoplasma. Kemudian, asam amino tertentu tersebut diaktifkan oleh tRNA tertentu pula dengan menghubungkan antikodon dan kodon (pengkode asam amino) pada mRNA.

Kodon pemula pada proses translasi adalah AUG, yang akan mengkode pembentukan asam amino metionin. Oleh karena itu, antikodon tRNA yang akan berpasangan dengan kodon pemula adalah UAC. tRNA tersebut membawa asam amino metionin pada sisi pembawa asam aminonya.

2. Elongasi

Tahap pengaktifan asam amino terjadi kodon demi kodon sehingga dihasilkan asam amino satu demi satu. Asam-asam amino yang telah diaktifkan oleh kerja tRNA sebelumnya, dihubungkan melalui ikatan peptida membentuk polipeptida pada ujung tRNA pembawa asam amino. Misalnya, tRNA membawa asam amino fenilalanin, maka antikodon berupa AAA kemudian berhubungan dengan kodon mRNA UUU. Fenilalanin tersebut dihubungkan dengan metionin membentuk peptida. Nah, melalui proses elongasi, rantai polipeptida yang sedang tumbuh tersebut semakin panjang akibat penambahan asam amino.

3. Terminasi

Proses translasi berhenti setelah antikodon yang dibawa tRNA bertemu dengan kodon UAA, UAG, atau UGA. Dengan demikian, rantai polipeptida yang telah terbentuk akan dilepaskan dari ribosom dan diolah membentuk protein fungsional.

BAB III

KESIMPULAN

Sintesis protein merupakan proses dimana sel dapat mengubah asam amino menjadi polimer rantai panjang yang disebut protein. Sintesis protein terjadi pada tiga tahap yaitu yang pertama adalah replikasi DNA, yang kedua adalah transkripsi dan yang terakhir adalah translasi. Tahap replikasi DNA adalah tahap pembentukan DNA baru dimana setelah DNA tersebut dapat terbentuk, akan dilanjtkan pada proses transkripsi. Tahap transkripsi adalah tahap pembentukan RNA, yaitu singkatnya dengan cara menerjemahkan kode-kode genetik dari DNA sehingga nantinya akan membentuk RNA. Dan tahap terakhir adalah tahap translasi yaitu proses penerjemahan beberapa triplet atau kodon dari RNA m menjadi asam amino-asam amino yang akhirnya membentuk protein. Tahap translasi dibagai menjadi tiga tahap lagi yaitu inisiasi, elongasi kemudian terminasi.

.DAFTAR PUSTAKA

Anonim. Tanpa Tahun. Metabolisme Protein. [Online] www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/.../02/metabolisme-protein.pdf. Diakses pada tanggal 19 November 2015

Suparno, Gatot; Djoko Budiono; Sri Kencananingsih. 2012. Kehidupan Tingkat Sel Handout. Universitas Negeri Surabaya. Surabaya

Benda Terjauh di Tata Surya

Benda Terjauh di Tata Surya?

Mikkel Juul Jensen/Science Photo Library Sabuk Kuiper. Obyek terjauh di tata surya, V774104, ditemukan di wilayah ini.

KOMPAS.com — Astronom berhasil mengidentifikasi obyek terjauh di tata surya.

Observasi dengan teleskop Subaru di Jepang mengungkap, obyek itu berjarak 15,5 miliar tahun dari Matahari. Itu tiga kali lebih jauh dari Pluto. Letaknya di Sabuk Kuiper.

Studi awal yang dilakukan menguak bahwa obyek yang diberi kode V774104 itu memiliki diameter 500-1.000 kilometer. Orbitnya sendiri masih harus dipelajari.

Penemuan obyek itu diumumkan dalam Pertemuan Tahunan Divisi Ilmu Keplanetan Asosiasi Astronomi Amerika Serikat yang digelar di Washington, Selasa (10/11/2015).

Diberitakan BBC, Selasa, tim peneliti di balik penemuan itu antara lain Scott Sheppard dari Carniegie Institution or Science dan Chad Trujillo dari Gemini Observatory. Mereka adalah pemburu benda-benda di tepian tata surya.

Ke dalam atau luar?

Obyek yang sebelumnya dinyatakan sebagai benda terjauh di tata surya adalah Eris.

Planet kerdil itu memiliki bulan bernama Dysnomia, bergerak pada jarak antara 5,7 miliar hingga 14,6 miliar kilometer dari Matahari.

Sebagai bayangannya, jarak Bumi dengan Matahari adalah sekitar 149 juta kilometer. Bahkan, planet terjauh di tata surya, Neptunus, hanya berjarak 4,5 miliar kilometer. Jadi, terbayang betapa jauhnya V774104.

Kini, ilmuwan tengah penasaran, apakah V774104 cenderung bergerak ke dalam dari lokasinya sekarang atau malah bergerak ke luar, seperti 2012 VP113 dan Sedna.

Asal-usul misterius

Benda-benda di tepian tata surya itu saat ini jaraknya sedikit lebih dekat dibandingkan Eris. Namun, investigasi mengungkap bahwa obyek-obyek itu bisa mencapai jarak 66 miliar hingga 140 miliar kilometer dari Matahari.

Berdasarkan pemodelan, astronom menduga bahwa orbit saat ini bukanlah kampung halaman obyek-obyek itu.

Astronom menduga, obyek itu semula berada di tempat yang berbeda, tetapi berpindah. Perpindahan mungkin terkait adanya planet yang terlempar keluar dari tata surya.

Dugaan yang lebih ekstrem, benda itu terbentuk di "kandungan" bintang saat Matahari juga baru mulai berkembang 4,6 miliar tahun lalu.

Mana yang benar? Semua masih misterius.

Sumber: sains.kompas.com

Pembangkit listrik ramah lingkungan yang terinspirasi tumbuhan

Pewarta: Maryati

Model komputer yang menunjukkan bagaimana kelompok-kelompok fungsional katalis menempel ke nano-pori padat untuk memfasilitasi reaksi cepat pengubahan karbon dioksida dan hidrogen menjadi produk bernilai. (University of Pittsburgh/Jingyun Ye)

Kami mencoba mempercepat siklus karbon alami dan membuatnya lebih efisienKami mencoba mempercepat siklus karbon alami dan membuatnya lebih efisien"

Jakarta (ANTARA News) - Tim perekayasa kimia di University of Pittsburgh baru-baru ini mengidentifikasi dua faktor utama untuk menentukan katalis optimal guna mengubah CO2 atmosfer menjadi cairan bahan bakar.

Hasil studi yang dipublikasikan di jurnal ACS Catalysis itu akan mempersingkat pencarian katalis baru yang tidak mahal tapi punya efektivitas tinggi.

Bayangkan satu pembangkit listrik yang mengambil karbon dioksida yang jumlahnya berlebih di atmosfer akibat pembakaran bahan bakar fosil dan mengubahnya kembali menjadi bahan bakar. Kemudian bayangkan pembangkit itu hanya menggunakan sedikit air dan sinar matahari untuk beroperasi.

Pembangkit listrik itu tidak akan membakar bahan bakar fosil dan akan benar-benar mengurangi jumlah CO2 di atmosfer selama proses produksinya.

Selama jutaan tahun, tumbuhan menggunakan air, cahaya matahari, dan CO2 untuk menghasilkan gula yang memungkinkan mereka tumbuh.

Para ilmuwan di seluruh dunia sekarang mengadopsi perilaku produksi energi mereka.

"Kami mencoba mempercepat siklus karbon alami dan membuatnya lebih efisien," kata Karl Johnson dari Departmen Rekayasa Kimia dan Perminyakan di University of Pittsburgh dan peneliti utama dalam studi itu.

"Anda tidak perlu membuang energi pada beban ekstra yang dibutuhkan untuk menumbuhkan tanaman, dan hasilnya adalah siklus karbon buatan manusia yang menghasilkan bahan bakar cair," katanya di laman resmi University of Pittsburgh, Amerika Serikat.

Karbon dioksida adalah molekul yang sangat stabil, dan energi dalam jumlah sangat besar dibutuhkan untuk membuatnya bereaksi.

Satu cara umum untuk menggunakan kelebihan CO2 melibatkan pemindahan atom oksigen dan penggabungan sisa CO dengan H2 untuk menghasilkan methanol.

Namun demikian selama proses ini bagian dari reaktor konversi membutuhkan panas sampai 1.000 derajat Celsius, yang bisa jadi sulit dipertahankan, utamanya jika satu-satunya sumber energinya matahari.

Katalis bisa membuat CO2 bereaksi pada temperatur yang jauh lebih rendah.

Beberapa peneliti masih meneliti bahan-bahan yang berbeda yang bisa memecah CO2 bahkan pada suhu ruangan.

Tapi ini, dan kebanyakan katalis reaktif yang sudah diidentifikasi terlalu mahal untuk produksi massal, dan bahan bakar fosil masih menawarkan sumber energi murah.

Harga yang murah dan pasokan bahan bakar fosil yang melimpah mencegah banyak perusahaan menanamkan modal dalam riset pencarian katalis baru yang berbiaya mahal.

Hasil studi berjudul "Screening Lewis Pair Moieties for Catalytic Hydrogenation of CO2 in Functionalized UiO-66" memberi para peneliti ide bagus tentang bagaimana mereka sebaiknya mencari katalis yang optimal.

Johnson, bersama rekan penulis dan periset Jingyun Ye dari University of Pittsburgh, meneliti serangkaian delapan kelompok fungsional berbeda dari asam Lewis dan pasangan basa (pasangan Lewis), senyawa reaktif yang sering digunakan sebagai katalis.

Mereka menemukan bahwa dua pengkualifikasi bahan katalis bagus adalah jerapan atau adsorpsi energi hidrogen dan kekuatan pasangan Lewis--pengukuran perbedaan antara ionisasi potensialnya dengan afinitas elektron.

Menggunakan kerangka kerja ini, Johnson berencana bekerja dengan para peneliti untuk memindai katalis-katalis secara lebih efektif, dan harapannya bisa membawa peneliti lebih dekat ke pembuatan pembangkit listrik yang menghasilkan bahan bakar cait dengan mengurangi CO2 atmosfer.

Editor: Suryanto

Sumber: www.antaranews.com

Spesies Baru Katak

Spesies Baru Katak (Amfibi)

Spesies baru katak ditemukan ketika dalam perburuan mencari katak yang hilang di hutan hujan Kolombia.

Spesies Baru Katak (Amfibi) Ditemukan di Kolombia

Foto: Conservation International

Para ilmuwan menemukan spesies baru katak berparuh (jenis Rhinella) ketika sedang dalam ekspedisi amfibi di Kolombia. Pewarnaan katak tersebut mengkamuflasekannya di atas daun di dasar hutan tersebut di mana hewan itu bertelur dan menetas langsung menjadi anakan katak tanpa tahap berudu.

Kabar baik dalam dunia kodok dan katak akhirnya datang setelah para ilmuwan dalam sebuah ekspedisi amfibi di hutan hujan Kolombia menemukan 3 spesies baru termasuk katak berparuh kecil. Katak kecil tersebut yang panjangnya berukuran 2 cm atau lebih kurang, merupakan anggota jenis Rhinella yang merupakan kerabat dekat dari katak raksasa cane yang bisa tumbuh hingga ukuran 28 cm. Pewarnaan yang tidak terang dari katak berparuh yang baru teridentifikasi ini mungkin mengkamuflasekannya di dasar hutan tempat hewan tersebut meletakkan telur-telurnya. Anehnya, katak berparuh tersebut nampaknya melompati tahap berudu dan langsung menetas menjadi anakan katak, menurut laporan para ilmuwan dari Conservation International, IUCN Amphibian Specialist Group, Global Wildlife Conservation, dan Fundación ProAves. Demikian seperti yang dilansir oleh Science News (19/11/10).

Sebuah spesias baru katak roket sejenis katak panah yang termasuk dalam jenis Silverstonei juga teridentifikasi untuk pertama kalinya. Para peneliti hanya bisa melaporkan bahwa katak tersebut memiliki mata merah dan hidup di hutan hujan dataran tinggi Chocó montane.

Penemuan tersebut merupakan kejutan menyenangkan karena berita tentang amfibi agak suram belakangan ini: Populasi katak dan kodok secara global menurun yang disebabkan oleh infeksi jamur, polusi serta ancaman lainnya. Namun tujuan utama ekspedisi tersebut ialah untuk menemukan katak berparuh Mesopotamia yang merupakan mahluk yang sudah lama sekali tak terlihat sehingga para ilmuwan khawatir jangan-jangan tak ada lagi yang tersisa. Sekalipun demikian, katak berparuh tersebut harus terlihat.

Sumber : http://sainspop.blogspot.co.id/p/biologi.html

Hambatan Pada Kawat Penghantar

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam bidang kelistrikan kita mengenal adanya hambat jenis suatu kawat penghantar. Dari sanalah kita dapat menentukan mana kawat penghantar listrik yang bagus ataupun sebaliknya. Misalnya saja muncul pertanyaan, mengapa sebagian besar kawat terbuat dari tembaga? Alasannya pasti menyangkut hambat jenis berbagai jenis kawat yang memang berbeda. Dari nilai hambatan jenis tersebut juga, kita dapat menentukan mana saja yang termasuk dalam konduktor palig baik jika dihubungkan dengan hambat jenis. Kemudian, tingkat kerapatan sehingga pemakaiannya disukai banyak orang di berbagai situasi, seperti jalur transmisi, karena hambatan jenis suatu kawat juga. Kita mungkin menyangka bahwa hambatan jenis yang tebal akan lebih kecil dari yang tipis karena kawat yang lebih tebal memiliki area yang lebih luas untuk lewatnya electron. Dan mungkin kita berpikir bahwa hambatan akan lebih besar jika panjangnya lebih besar karena aka nada lebih banyak penghalang untuk aliran electron. Dan, memang ternyata ditemukan pada eksperimen bahwa hambatan R kawat logam berbanding lurus dengan panjang L dan berbandaing terbalk dengan luas penampang lintang A. Dari latar belakang itulah kami ingin membuktikan bahwasannya pernyataan itu benar dan sesuai dengan teori.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dibuat rumusan masalah sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh jenis kawat terhadap hambat jenis kawat penghantar?

2. Bagaimana pengaruh panjang kawat terhadap hambat jenis kawat penghantar?

3. Bagaimana pengaruh diameter kawat terhadap hambat jenis kawat penghantar?

C. Hipotesis

Berdasarkan rumusan masalah di atas, dapat dibuat hipotesis sebagai berikut:

1. Jika jenis kawat yang digunakan adalah tembaga, maka hambat jenis kawat tersebut semakin kecil.

2. Jika panjang suatu kawat penghantar semakin panjang, maka hambat jenis kawat tersebut semakin kecil.

3. Jika besar diameter suatu kawat penghantar semakin besar, maka hambat jenis kawat tersebut semakin besar.

D. Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah:

1. Menyelidiki pengaruh jenis kawat terhadap hambat jenis suatu penghantar.

2. Menyelidiki panjang kawat terhadap hambat jenis suatu penghantar.

3. Menyelidiki diameter kawat terhadap hambat jenis suatu penghantar.

BAB II

KAJIAN TEORI

A. Arus Listrik dalam Logam

Kita tinjau suatu kawat listrik yang bertahan karena pengaruh medan listrik dalam kawat.sehubungan dengan aliran listrik, orang menggunakan pengertian arus listrikuntuk menyatakan banyaknya muatan yang mengalir melalui suatu penampang tiap satuan waktu. Agar lebih jelas, perhatikan gambar 2.1. gambar ini melukiskan suatu kawat logam dengan medan listrik berkekuatan E di dalamnya. Walaupun di dalam logam yang mengalir ialah elektron bebas yang bermuatan negatif, sudah menjadi kebiasaan orang untuk menyatakan arah arus listrik berlawanan dengan gerak muatan negatif. Jadi arah arus searah dengan gerak muatan positif seandainya dapat bergerak.

Jelaslah arus listrik mengalir dari tempat ber-potensial tinggi ke tempat ber-potensial rendah.

Kebiasaan ini sesuai dengan arah arus bila dalam medium mengalir muatan positif dan negatif seperti halnya pada arus listrik dalam elektrolit. Pada gambar. 2.1 dilukiskan dalam muatan positif dq ini memerlukan waktu untuk menyeberang penampang di P. sesuai dengan definisi arus listrik di atas, kita tuliskan arus i =

(2.1).

Dalam bab ini kita hanya membahas arus yang besarnya konstan dan arahnyapun tak berubah. Arus semacam ini disebut arus dc (direct current). Dari persamaan (2.1) nyata bahwa satuan arus ialah Cs^-1. Satuan ini disebut ampere (A). Jadi 1Cs^-1 = 1 A karena muatan elektron 1,6 x 10^-19, arus 1 A membawa sebanyak kira-kira 6 x 10¹⁸ elektron tiap detik.

Sekarang kita perhatikan gambar 2.2. bila jumlah pembawa muatan tiap satuan volumadalah n, dan muatannya e, maka rapat muatan bebas dalam logam ialah

= n e. Selanjutnya misalkan pada suatu tempat laju gerak rata-rata pembawa muatan adalah v, maka dalam waktu dt muatan akan bergerak sejauh v dt. Bila penampangnya A, volum yang disapu pembawa muatan dalam waktu dt adalah d V = A v dt. Jelaslah dq =

dV = (n e) A v dt, sehingga arus i =

= n e A v (2.2)

Gambar 2.2

Persamaan (2.2) menyatakan bahwa arus pada suatu titik pada kawat bergantung pada luas penampang, kita definisikan rapat arus j sebagai j =

, dan dari persamaan (2.2) dapatlah kita peroleh: j = n e v (2.3)

Jadi rapat arus sebanding dengan laju rata-rata pembawa muatan v.

B. Hukum Ohm

Dalam banyak pemakaian, arus listrik yang mengalir mempunyai harga konstan. Hal ini berarti rapat arus j juga tetap, dan selanjutnya kecepatan rata-rata pembawa muatan juga tetap besarnya. Di sini serasa ada keganjilan. Dalam kawat ada medan listrik E, berarti pada pembawa muatan q bekerja gaya qE, tetapi kecepatan konstant. Bukankah ini melanggar hukum II Newton? Seharusnya pembawa muatan bergerak dipercepat. Sebetulnya di sini tak ada yang ganjil. Gaya qE bukanlah satu-satunya gaya yang bekerja pada pembawa muatan. Ada gaya lain, yaitu gaya gesekan.

Pada waktu bergerak di dalam logam, pembawa muatan tidak bergerak pada satu garis lurus, tetapi selalu bertumbukan dengan atom logam. Dalam tumbukan ini terjadi perpindahan energi. Makin cepat gerak pembawa muatan makin banyak pula tumbukan yang dialami tiap satuan waktu. Secara rata-rata pembawa muatan akan terus kehilangan energi. Ini tak lain akibat hukum II Thermodinamika.

Akibat tumbukan ini, pembawa muatan bergerak dengan kecepatan rata-rata tetap, dan logam menjadi panas. Pengaruh tumbukan terhadap gerak pembawa muatan dapat dinyatakan dengan gaya gesekan yang bekerja pada pembawa muatan. Persoalan ini mirip dengan gerak peluru yang jatuh di dalam gliserin, seperti pada gambar 2.3. karena gaya gesekan Stokes f sebanding dengan laju v, pada suatu saat harga f sama dengan gaya berat mg. Setelah keadaan ini tercapai, peluru bergerak dengan kecepatan konstan, yang kita sebut kecepatan akhir. Makin besar gaya berat w, makin besar pula kecepatan akhir. Mudah ditunjukkan bahwa kecepatan akhir sebanding dengan gaya berat w, atau v_akhir

Gambar 2.3

Marilah kita tinjau kembali gerak pembawa muatan dalam logam. Dari analogi dengan gerak peluru daam gliserin, kecepan rata-rata akhir pembawa muatan haruslah konstan dan sebanding dengan kuat medan listrik.

Akibatnya, rapat arus juga sebanding dengan kuat medan listrik E.

Secara matematika ini kita tuliskan J =

E (2.4)

Hubungan ini dikenal sebagai Hukum Ohm. Tetapan pembanding

konduktivitas listrik. Suatu bahan dengan harga konduktivitas

yang besar akan mengalirkan arus yang besar pula untuk suatu harga kuat medan listrik E. Bahan seperti ini disebut konduktor baik.

C. Logam Berpenampang Serba Sama

Suatu kawat serba sama dialiri arus i, seperti pada gambar 2.4.

Gambar 2.4

Misalkan beda potensial pada titik P dan Q adalah V, yaitu V(P) - V(Q) = V. Bila medan listrik dalam logam dapat dianggap serba sama, kuat medan listrik haruslah E=V/l . Hukum Ohm yaitu persamaan menyatakan bahwa rapat arus j =

E =

V/l sehingga arus I = jA =

A/l V (2.5)

Bila tetapan

A/l kita tuliskan 1/R , persamaan (2.5) menjadi

V = IR (2.6).

Persamaan (2.6) yang menyatakan arus sebanding dengan beda potensial, ternyata berlaku dalam banyak keadaan. Hubungan ini mungkin lebih anda kenal daripada persamaan (2.4). untuk logam berpenampang serba sama R = 1/

l/A=

l/A (2.7). Tetepan

= 1/

disebut resistivitas atau hambatan jenis. Sedang besaran R disebut hambatan atau resistansi. Satuan resistansi ialah VA^-1 dan disebut ohm, dan seringkali dinyatakan dengan huruf Yunani Omega, yaitu Ω. Harga hambatan yang sering digunakan ialah 1 kilo ohm = 1 k Ω = 1000 Ω dan mega ohm = 1 M Ω = 1 meg = 10⁶ Ω. Dalam rangkaian listrik banyak digunakan resistor, yaitu suatu komponen yang dibuat agar mempunyai harga resistansi tertentu. (Sutrisno dan Tan Ik Gie: 1986)

Niliai tipikal

, yang satuannya adalah Ω m diberikan untuk berbagai bahan di kolom hambat jenis pada Tabel 2.1. nilai-nilai tersebut sebagian bergantung pada kemurnian, perlakuan kalor, temperatur, dan faktor-faktor lainnya. Perhatikan bahwa perak memiliki hambat jenis paling rendah dan dengan demikian merupakan konduktor paling baik (walaupun mahal). Tembaga tidak jauh di bawahnya, sehingga jelas mengapa sebagian besar kawat terbuat dari tembaga. Alumunium, walaupun mempunyai hambat jenis yang lebih tinggi, kurang rapat dibanding tembaga; sehingga pemakaian tembaga lebih disukai dalam berbagai situasi, seperti jalur transmisi, karena hambtannya untuk berat yang sama lebih kecil daripada tembaga.

Tabel 2.1 Hambat Jenis dan Koefisien Temperatur (pada 20

)

Bahan	Hambat Jenis, (Ω m)	Temperatur, Koefisien ()^-1
Konduktor
Perak	1,59 x 10^-8	0,0061
Tembaga	1,68 x 10^-8	0,0068
Emas	2,44 x 10^-8	0,0034
Alumunium	2,65 x 10^-8	0,00429
Tungsten	5,6 x 10^-8	0,0045
Besi	9,71 x 10^-8	0,00651
Platina	10,6 x 10^-8	0,003927
Air raksa	98 x 10^-8	0,0009
Nikrom (logam campuran Ni, Fe, Cr)	100 x 10^-8	0,0004
Semikonduktor
Karbon (grafit)	(3 - 60) x 10^-5	-0,0005
Germanium	(1-500) x 10^-3	-0,05
Silikon	0,1 – 60	-0,07
Isolator
Kaca	10⁹- 10¹²
Karet padatan	10¹³ - 10¹⁵

(Gian Coli: )

Tahan jenis semua konduktor logam bertambah apabila temperatur naik. Dalam daerah temperatur yang tidak terlalu besar, tahanan jenis logam dapat diungkapkan dengan persamaan

_t =

₂₀ [1 +

(t – 20^o)].

Di sini

₂₀ ialah tahanan jenisnya pada 20^o dan

_t tahanan jenisnya pada temperatur t^oC. Faktor disebut koefisien temperatur tahan jenis. Dalam tercantum koefisien temperatur tahanan jenis beberapa bahan. Tahanan jenis karbon (bukan logam) turun bila temperatur naik dan koefisien temperatur tahanan jenisnya negatif. Tahanan jenis logam campuran manganin praktis tidak kena pengaruh temperatur. (Francis Weston Sears dan Mark W. Zemansky: 1994)

BAB III

RANCANGAN PERCOBAAN

A. Alat dan Bahan

1. Basicmeter 1 buah

2. Hambatan Geser 1 buah

3. Power supply 1 buah

4. Micrometer skrup 1 buah

5. Papan slider 1 buah

6. Kawat nikelin seperlunya

7. Kawat tembaga seperlunya

8. Ampelas secukupnya

B. Rancangan Percobaan

Kawat tembaga

Micrometer Sekrup

Papan slider

· Diletakkan pada papan

Power supply

Basic meter

Hambatan geser

· Dirangkai secara seri

· Dihubungkan menggunakan konektor / penjepit buaya

· Dihitung nilai V yang ditunjukkan oleh basic meter

· Diulangi lagkah yang sama untuk jenis dan diameter kawat yang berbeda.

C. Variabel

· Variabel kontrol : jenis rangkaian, hambatan geser

Definisi operasional variabel :

Ø Jenis Rangkaian : pada percobaan jenis rangkaian yang digunakan adalah sama yakni rangkaian seri.

Ø Hambatan geser : kami menggunakan hambatan geser sebesar 0 pada semua percobaan.

· Variabel manipulasi : panjang kawat, jenis kawat, diameter kawat.

Definisi operasional variabel :

Ø Panjang kawat : pada percobaan ini panjang kawat dimanipulasi / kami buat berbeda, panjang kawat yang kami gunakan adalah 50 cm, 75 cm, dan 100 cm.

Ø Jenis kawat : Dalam percobaan ini jenis kawat yang kami gunakan pada masing-masing percobaan dibuat berbeda yakni menggunakan kawat nikrom, kawat tembaga, dan kawat nikel.

Ø Diameter kawat : diameter pada masing-masing kawat adalah berbeda, pada kawat tembaga kami menggunakan 2 kawat tembaga yang berbeda diameternya yakni

· Variabel respon : nilai V dan I

Definisi operasional variabel :

Ø Hasil dari percobaan ini adalah nilai tegangan (V) dan (I) yang ditunjukkan oleh basicmeter.

D. Langkah Percobaan

· Mengukur besar diameter kawat menggunakan micrometer sekrup.

· Meletakkan kawat pada papan slider.

· Merangkai alat yang digunakan secara seri, seperti basic meter, power supply, tahanan geser.

· Mengamati penunjukan arus dan tegangan untuk kawat dengan panjang tertentu (100cm, 75 cm, dan 50cm).

· Mengulangi langkah yang sama untuk jenis kawat yang sama namun berbeda diameter, dan jenis kawat yang berbeda.

BAB IV

DATA DAN ANALISIS

A. Data

Dari percobaan, didapatkan data sebagai berikut :

Tabel 4.1 Hasil Percobaan

Jenis Kawat	No. Perc.	Panjang Kawat (L ± 0,001) m	Diameter Kawat (D ±0,01)m	Tegangan (V±1)	Kuat Arus (A±1)
Nikel	1. 2. 3.	1,0000 0,750 0,500	0,31	7 5 3	11 11 11
Tembaga	1. 2. 3.	1,0000 0,750 0,500	0,30	20 12 8	9 9 9
Tembaga	1. 2. 3.	1,0000 0,750 0,500	0,19	9 7 5	21 21 21
Nikrom	1. 2. 3.	1,0000 0,750 0,500	0,26	12 11 8	5 5 5
Nikrom	1. 2. 3.	1,0000 0,750 0,500	0,16	18 16 13	3 3 3

Keterangan :

Batas skala : 50

Nikel : V= 1 V; I= 100 mA

Tembaga 1 : V= 100 mV; I= 1 A

Tembaga 2 : V= 1 V; I= 1 A

Nikrom : V= 5 V; I= 1 A

Tabel 4.2 Hasil perhitungan

JENIS KAWAT	NILAI HAMBATAN JENISNYA
NIKELIN	48,0.10^-8
	45,7.10^-8
	41,0.10^-8
TEMBAGA	1,57.10^-8
	1,26.10^-8
	1,27.10^-8
	1,22.10^-8
	1,26.10^-8
	1,30.10^-8
NIKROM	63,6.10^-8
	77,8.10^-8
	84,9.10^-8
	60,2.10^-8
	71,4.10^-8
	87,0.10^-8

Analisis

Dari data yang kami peroleh pada percobaan hambatan jenis kawat penghantar, nilai tegangan pada jenis kawat nikelin yang berdiameter (0,31 ± 0,01) mm berturut-turut adalah sebesar 7 V, 5 V, dan 3 V serta nilai kuat arus adalah sebesar 11 mA dengan panjang kawat berturut-turut yakni 1 m, 75 cm, dan 50 cm. Nilai tegangan pada jenis kawat tembaga yang berdiameter (0,30 ± 0,01) mm berturut-turut adalah sebesar 20 V, 12 V, dan 8 V serta nilai kuat arus adalah sebesar 9 mA dengan panjang kawat berturut-turut yakni 1 m, 75 cm, dan 50 cm. Nilai tegangan pada jenis kawat tembaga yang berdiameter (0,19 ± 0,01) mm berturut-turut adalah sebesar 9 V, 7 V, dan 5 V serta nilai kuat arus adalah sebesar 21 mA dengan panjang kawat berturut-turut yakni 1 m, 75 cm, dan 50 cm. Nilai tegangan pada jenis kawat nikrom yang berdiameter (0,26 ± 0,01) mm berturut-turut adalah sebesar 12 V, 11 V, dan 8 V serta nilai kuat arus adalah sebesar 5 mA dengan panjang kawat berturut-turut yakni 1 m, 75 cm, dan 50 cm. Nilai tegangan pada jenis kawat nikelin yang berdiameter (0,16 ± 0,01) mm berturut-turut adalah sebesar 18 V, 16 V, dan 13 V serta nilai kuat arus adalah sebesar 3 mA dengan panjang kawat berturut-turut yakni 1 m, 75 cm, dan 50 cm.

B. Pembahasan

Dari data tersebut kami memperoleh nilai hambatan jenis kawat nikelin yang berdiameter (0,31 ± 0,01) mm adalah sebesar (44,9.10^-8± 4,2.10^-8) dengan ketidakpastian 9,45% dan taraf ketelitian 90,5%. Nilai hambatan jenis pada kawat tembaga yang berdiameter (0,30 ± 0,01) mm dan (0,19 ± 0,01) mm adalah sebesar (1,31.10^-8± 0,003.10^-8) dengan ketidakpastian 0,21% dan taraf ketelitian 99,7%. Nilai hambatan jenis pada kawat nikrom yang berdiameter (0,26 ± 0,01) mm dan (0,16 ± 0,01) mm adalah sebesar (74,15.

±19,95.10^-8) dengan ketidakpastian 26,91 % dan taraf ketelitian 73,09 %.

Dari percobaan, dapat dinyatakan secara teori bahwa semakin panjang l, maka nilai

semakin kecil (berbanding terbalik). Dan semakin besar diameter, maka nilai

semakin besar (berbanding lurus). Hal ini sesuai dengan hasil praktikum yang telah kami lakukan berdasarkan manipulasi panjang yakni 1 m; 0,75 m; dan 0,50 m untuk setiap diameter kawat.

BAB V

PENUTUP

a. Kesimpulan

1. Berdasarkan dari hasil percobaan hambatan jenis kawat yang kami lakukan dapat diambil kesimpulan bahwa nilai hambatan dari suatu kawat dengan jenis dan diameter yang berbeda, maka nilai hambatannya berbeda pula. Dari percobaan, dapat dinyatakan secara teori bahwa semakin panjang l, maka nilai

semakin kecil (berbanding terbalik). Dan semakin besar diameter, maka nilai

semakin besar (berbanding lurus).

2. Jika jenis kawat yang digunakan adalah tembaga, maka hambat jenis kawat tersebut semakin kecil.

3. Jika panjang suatu kawat penghantar semakin panjang, maka hambat jenis kawat tersebut semakin kecil.

4. Jika besar diameter suatu kawat penghantar semakin besar, maka hambat jenis kawat tersebut semakin besar.

5. Dari data tersebut kami memperoleh nilai hambatan jenis kawat nikelin yang berdiameter (0,31 ± 0,01) mm adalah sebesar (44,9.10^-8± 4,2.10^-8) dengan ketidakpastian 9,45% dan taraf ketelitian 90,5%. Nilai hambatan jenis pada kawat tembaga yang berdiameter (0,30 ± 0,01) mm dan (0,19 ± 0,01) mm adalah sebesar (1,31.10^-8± 0,003.10^-8) dengan ketidakpastian 0,21% dan taraf ketelitian 99,7%. Nilai hambatan jenis pada kawat nikrom yang berdiameter (0,26 ± 0,01) mm dan (0,16 ± 0,01) mm adalah sebesar (74,15.

±19,95.10^-8) dengan ketidakpastian 26,91 % dan taraf ketelitian 73,09 %.

b. Saran

Sebelum percobaan, diharap praktikan mengecek kondisi alat-alat praktikum terlebih dahulu sehingga tidak mengalami kesulitan saat praktikum. Jika ada kerusakan, segera melapor ke asisten dosen.

DAFTAR PUSTAKA

Giancoli. Tanpa tahun. Fisika Jilid 2.

Sears, Francis Weston dan Mark W. Zemansky. 1994. Fisika untuk Universitas 2 Listrik, Magnet. Jakarta: Binacipta.

Sutrisno dan Tan Ik Gie. 1986. Fisika Dasar. Bandung: ITB.

Tim. 2014. Modul Praktikum Kelistrikan dan Kemagnetan. Surabaya : Unipress

$Description: E:\semester 3\KK\praktikum\L5\foto\IMG_20141103_100823.jpg$ Gambar 1. Konektor	Gambar 2. Papan slider
$Description: E:\semester 3\KK\praktikum\L5\foto\IMG_20141103_101200.jpg$ Gambar 3. Basicmeter	Gambar 4. Tahanan geser
Gambar 5. Power supply	Gambar 6. Micrometer sekrup
Gambar 7. Kawat tembaga	Gambar 8. Mengukur diameter kawat tembaga
Gambar 9. Rangkaian percobaan menghitung nilai I	Gambar 10. Rangkaian percobaan menghitung nilai V
Gambar 11. Mengukur diameter kawat nikrom

LAMPIRAN PERHITUNGAN

NIKEL

Vm/A

TEMBAGA

NIKROM

KETELITIAN NIKEL

No.		d	d²
1.	48,0.10^-8	3,1.10^-8	9,61.10^-16
2.	45,7.10^-8	0,8.10^-8	0,64.10^-16
3.	41,0.10^-8	-3,9.10^-8	15,21.10^-16
	134,7.10^-8		25,46.10^-16
	R rata²= 44,9.10^-8

SD=

= 4,2.10^-8

X= X ±

= (44,9.10^-8± 4,2.10^-8)

Ketidakpastian=

x 100% = 9,45 %

Ketelitian: 100%- 9,45% = 90,55 %

KETELITIAN TEMBAGA

No.		d	d²
1.	1,57.10^-8	0,26.10^-8	0,0676.10^-16
2.	1,26.10^-8	- 0,05.10^-8	0,0025.10^-16
3.	1,27.10^-8	- 0,04.10^-8	0,0016.10^-16
4.	1,22.10^-8	- 0,09.10^-8	0,0081.10^-16
5.	1,26.10^-8	-0,05.10^-8	0,0025.10^-16
6.	1,30.10^-8	-0,01.10^-8	0,0001.10^-16
	7,87.10^-8		0,0824.10^-16
	R rata²= 1,31.10^-8

SD=

= 0,003.10^-8

X= X ±

= (1,31.10^-8±0,003.10^-8)

Ketidakpastian=

100% = 0,21%

Ketelitian: 100%-0,21 % = 99,79%

KETELITIAN NIKROM

No.		d	d²
1.	63,6.10^-8	-10,55.10^-8	111,3025.10^-16
2.	77,8.10^-8	3,65.10^-8	13,3225.10^-16
3.	84,9.10^-8	10,75.10^-8	115,5625.10^-16
4.	60,2.10^-8	-13,95.10^-8	194,6025.10^-16
5.	71,4.10^-8	-2,75.10^-8	7,5625.10^-16
6.	87,0.10^-8	12,5.10^-8	156,25.10^-16
	444,9.10^-8		598,6.10^-16
	R rata²= 74,15.10^-8

SD=

= 19,95.10^-8

X= X ±

= (74,15.10^-8±19,95.10^-8)

Ketidakpastian=

x 100% = 26,91%

Ketelitian: 100%- 26,9% = 73,09%

PERTANYAAN dan JAWABAN

1. Berikan keterangan fisis tentang hambatan jenis, dapatkan hubungan antara tahanan kawat, luas penampang, dan hambatan jenis tersebut sesuai dengan pengetahuan anda!

2. Lima buah kawat alumunium menjadi satu masing-masing berdiameter 1 mm dan panjangnya 20 m.

a. Tentukan tahanan dari alumunium tersebut!

b. Bila suhunya 300^oC, berapakah

_t dan R_t?

c. Jika kawat tersebut disambung menjadi satu memanjang, tetukan nilai hambatan kawat tersebut!

Jawab

1. Hambatan jenis dipengaruhi oleh jenis kawat, panjang kawat, dan diameter kawat. Jika jenis kawat yang digunakan adalah tembaga, maka hambat jenis kawat tersebut semakin kecil. Jika panjang suatu kawat penghantar semakin panjang, maka hambat jenis kawat tersebut semakin kecil. Jika besar diameter suatu kawat penghantar semakin besar, maka hambat jenis kawat tersebut semakin besar.

2. Diketahui: n kawat= 5

D= 1 mm= 1.10^-3 m

l= 20 m

a. R_alumunium =