Pemakaian Alat Ukur

BAB I

PENDAHULUAN

PEMAKAIAN ALAT UKUR

1.1 Dasar teori

Ampermeter : Adalah suatu alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur

besarnya arus listrik dari suatu rangkaian. Di dalam ampermeter

tersebut terdapat tahanan dalam yang nilainya sekecil mungkin.

Sedangkan idealnya adalah nol.

Simbol ampermeter :

Voltmeter : Adalah suatu alat ukur untuk mengukur besarnya beda potensial

atau tegangan listrik dari suatu rangkaian. Berbeda dengan yang

dirancang pada alat ukur ampermeter, voltmeter dirancang

mempunyai tahanan dalam yang besar idealnya tak terhingga.

Simbol voltmeter :

Ohmmeter : Adalah suatu alat ukur untuk mengetahui besarnya resistansi suatu

komponen, resistor atau suatu rangkaian listrik. Ohmmeter

digunakan langsung untuk mengukur, maka rangkaian tidak boleh

dalam keadaan bertegangan.

Simbol Ohmmeter :

Multitytester : Sesuai dengan namanya biasanya dapat digunakan sebagai

ampermeter, voltmeter ataupun ohmmeter. Dengan memindah –

mindahkan rotary switch yang ada pada alat tersebut kita dapat

A

V

Ω

A

menentukan multymeter akan dipakai sebagai ampermeter,

voltmeter atau ohmmeter. Pada multytester batas ukur dari

tegangan dan arus telah ditentukan sebelumnya. Untuk mengukur

arus yang lebih besar dari batas ukur multytester tersebut, pada

multytester dipasang tahanan yang parallel dengan multytester.

Kemudian demikian juga bila multytester tersebut digunakan untuk

mengukur tegangan yang lebih besar dari batas kemampuan

multytester, tahanan seri Rs perlu dipasang pada multytester.

Menentukan tahanan shunt :

Rm Im : Misalnya batas ukur pada multytester =10A

I Im I : Besarnya arus yang akan diukur =15A

Tahanan dalam (Rm) =0,01

Ish RL

Rsh Maka besarnya tahanan paralel Rsh yang

harus dipasang adalah : 0,02

Menentukan tahanan seri :

Rs Misalnya arus yang dibolehkan mengalir melalui

multimeter = 10 mA

V RL Besarnya tegangan yang akan diukur = 220 Rm

Volt

Tahanan dalam Rm = 500

Maka batas ukur multimeter adalah 5 Volt

Untuk itu besarnya tahanan seri Rs yang diperlukan adalah = 21,500 atau 21,5

2

v

1.2 Tujuan percobaan

- Dapat menggunakan alat ukur dengan benar.

- Dapat menerangkan tahanan dalam dari voltmeter dan ampermeter.

- Dapat menentukan batas ukur dari alat ukur.

1.3 Alat dan Langkah Kerja

Daftar peralatan yang digunakan :

NO NAMA ALAT NO. INVENTARIS JUMLAH

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Power supply 0 – 40 vdc

Multitester

Volt meter

Amper meter

Resistor : a. 47Ω/5W

b.150Ω/5W

c. 470Ω

d.1k2Ω

e.100kΩ

f. 220kΩ

g. 100Ω

Kabel

Potensiometer 100 kΩ

1 buah

1 buah

3 buah

1 buah

1 buah

1 buah

1 buah

1 buah

1 buah

1 buah

1 buah

15 buah

1 buah

3

1.4 Langkah kerja

Rangkaian Pertama :

Buatlah rangkaian seperti gambar dibawah ini :

s

Ps + R= 47 Ω -

1. On – kan power supply dan atur tegangan menjadi 2 volt, dengan cara

melihat pada voltmeter (v).

2. Catat besarnya arus yang melalui tahanan tersebut pada ampermeter,

catat juga besarnya tegangan pada voltmeter, untuk mengetahui besarnya

tahanan dalam pada rangkaian. Teruskan pengukuran pada tegangan

sumber sebesar 4 Volt dan 10 Volt. Catat data yang diperoleh pada

tabel1.

3. Ganti tahanan menjadi R = 150 Ω / 5 W

On – kan power supply dan atur tegangan seperti pada percobaan

sebelumnya, yaitu 2 volt, 4 volt,dan 10 volt. Ukur besarnya tegangan dan

arus yang terbaca pada voltmeter dan ampermeter. Catat datanya. Catat

datanya pada tabel 3.

Rangkaian kedua

Buat rangkaian seperti gambar dibawah ini :

s

+ R1 = 1k2Ω -

4

v1v2v

A

v v1

1. On – kan power supply Dc dan atur tegangan pada voltmeter (v) sebesar

10 Volt.

2. Baca tegangan pada voltmeter V1 dan V2.

3. Catat hasil pengamatan pada tabel 3.

Rangkaian ketiga

Buat rangkaian seperti gambar dibawah ini :

R2 R2 = 100 kΩ + R1= 1k2Ω R3 = 220 kΩ _ R3

V1 = Elavi

1. Tambahkan 2 tahanan sebesar R2 dan R3dan rangkai secara seri,

atur tegangan sebesar 2 volt.

2. Baca dan catat penunjukan kedua voltmeter tersebut pada tabel 3

dan Variasiakan tegangan pada 12 V dan 15 V. ( Tabel 3)

Rangkaian keempat

Buat rangkaian seperti gambar ini : Rs= ?

+ 11 V _ R= 470Ω Rm

1. Atur tegangan yang masuk rangkaian (v) dan R sebesar 11volt,dengan

melihat voltmeter (v).

2. Atur hambatan pada R shunt dengan nilai maksimum.

3. Gunakan voltmeter (V1) dengan skala maksimum 10 volt

5

v v1

4. Pasang rangkaian Rs dan R1 pada rangkaian (V) dan R.

5. Setelah terpasang, atur Rs sampai nilai (V1) sebesar 10 volt,

6. Lepaskan rangkaian Rs dan (V1), dan ukur besarnya tahanan pada Rs.

Rangkaian kelima

Buat rangkaian seperti gambar ini

Rm

+ 3 V _ RL = 100Ω Rsh

1. Atur hambatan pada R shunt dengan nilai minimum.

2. Atur tegangan yang masuk rangkaian (v) dan R sebesar 11volt,dengan

melihat voltmeter (v).

3. .Atur hambatan pada Rs sampai nilai arus (I) sebesar 2,5 mA

4. lepas rangkaian dan ukur besarnya hambatan Rshunt dengan multimeter.

6

BAB II

PEMBAHASAN

ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN

2.1 Data Hasil Percobaan & Perhitungan

2.1.1 Percobaan 1

TABEL 1 R beban = 47 Ω

No Tegangan

Sumber

(V)

Tegangan di

Volt meter

(V)

Arus melalui

Rangkaian

(mA)

Tahanan dalam

ampermeter (perhitungan)

[Ω]

1.

2.

3.

2

4

10

0,15

0,28

0,72

42

85

210

0,00357

0,00329

0,00342

I teo = V / R

= 2 / 47

= 0,0425 [A]

= 42,5 [mA]

I teo = V / R

= 4 / 47

= 0,1481 [A]

=148,1 [mA]

I teo = V / R

= 10 / 47

= 0,2127 [A]

= 212,7 [mA]

R dA1 = VA / IP

= 0,15 / 42

= 0,00357 [Ω]

R dA2 = VA / IP

= 0,28 / 85

= 0,00329 [Ω]

R dA3 = VA / IP

= 0,72 / 210

= 0,00342 [Ω]

7

2.1.2 Percobaan 2

TABEL 2. R beban = 150 Ω

No Tegangan

sumber

(V)

Tegangan

diAmpermeter

(V)

Arus melalui

Rangkaian

(mA)

Tahanan dalam

ampermeter (perhitungan)

[Ω]

1.

2.

3.

2

4

10

0,04

0,09

0,236

14

27,5

67,5

0,00285

0,00327

0,00349

I teo = V / R

= 2 / 150

= 0,0133 [A]

=13,3 [mA]

I teo = V / R

= 4 / 150

= 0,0267 [A]

= 26,7 [mA]

I teo = V / R

= 10 / 150

= 0,066 [A]

R dA1 = VA / IP

= 0,04 / 14

= 0,00285 [Ω]

R dA2 = VA / IP

= 0,09 / 27,5

= 0,00327[Ω]

R dA3 = VA / IP

= 0,236 / 67,5

= 0,00349 [Ω

= 66,7 [mA]

8

2.1.3 Percobaan 3

TABEL 3.

NoTegangan

sumber

V1

(V)

V2

(V)

Tahanan dalam

ampermeter

(perhitungan)s

[Ω]

keterangan

1. 10 10 10 0Arus rangkaian tak

dihitung

IR1 = Vrd / Rt

= 10 / 1200

= 0,00833 [A]

V rd1 = V2 – V1

= 10 – 10

= 0 [Volt]

Rdv1 = V1 / IR2

= 10 / 0,00833

= 1200 [Ω]

2.1.3 Percobaan 4

TABEL 4.

No Tegangan

sumber

(V)

V1

(V)

V2

(V)

Tahanan dalam

VoltMeter

(perhitungan)

[Ω]

keterangan

1.

2.

3.

10

12

15

1,9

2,3

2,8

10

12

15

75,0988

59,7484

73,4908

-

R2+R3 seri

dgV1

9

V rd1 = V2 – V1

= 10 – 1,9

= 8,1 [Volt]

V rd2 = V2 – V1

= 12 – 1,9

= 10,2 [Volt]

V rd3 = V2 – V1

= 15 – 2,8

= 12,2 [Volt]

IR1 = Vrd / Rt

= 8,1 / 320

= 0,0253 [A]

IR2 = Vrd / Rt

= 8.1 / 320

= 0,0318 [A]

IR3 = Vrd / Rt

= 12,2 / 320

= 0,0381 [A]

Rdv1 = V1 / IR2

= 1,9 / 0,0253

= 75,0988 [Ω]

Rdv2 = V2 / IR2

= 1,9 / 0,0318

= 59,7484 [Ω]

Rdv3 = V3 / IR3

= 2,8 / 0,0381

= 73,4908 [Ω]

2.1.4 Percobaan 5

TABEL 5

No Tegangan

sumber

(V)

Tahanan

pada

Multimeter

(kΩ)

Tahanan dalam

Potensiometer

(perhitungan)

[kΩ]

keterangan

1 11 25 20

1. Pada rangkaian Volt meter

Vshunt = VR - Vmax

VR = 11 [Volt]

Vmax = 10 [Volt]

Vshunt = 1 [Volt]

Rd10V = 10 V x 20 [kΩ / V]

= 200 kΩ /V

RSteo = 1 V x 200 [kΩ] / 10 [V]

= 20 [kΩ]

10

2.1.6 Percobaan 6

TABEL 6.

No Tegangan

sumber

(V)

Amperemete

r

(A)

Tahanan dalam

Potensiometer

(perhitungan)

[Ω]

keterangan

1 11 40 37,48

I = Vs/R ,

= (11 / 1200 ) X 1000

= 9,17 [A]

I shunt = 9,17 – 2,5

= 6,67 [A]

R sh teori = 2,5 / 6,67

= 37,48 [Ω]

2.2 Analisa Data dan Perhitungan

2.2.1 Percobaan Ke 1

11

Dari data diatas dapat diketahui bahwa :

1. Arus yang didapat pada percobaan dan teori ada yang sama dan ada

pula yang melenceng jauh/tidak sama.

2. Persentase kesalahan pada percobaan ini adalah :

a. I teo rata-rata = 42,5+ 148,1 + 212,7

3

= 134,433 [A]

b. I praktek = 42 + 85 + 210

3

= 112,333 [A]

% kesalahan = 134,433 - 112,333 x 100%

134,433

= 16 %

Dari persentase kesalahan yang didapatkan dapat dianalisa bahwa alat

yang digunakan dalam kondisi yang kurang baik dan tidak memenuhi

standar, sehingga perlu diadakan kalibrasi.

3. Dari data diatas dapat diketahui bahwa alat ukur yang digunakan dalam

keadaan kurang baik sehingga hasil yang didapat tidak sama dengan

teori.

12


Dari data diatas dapat diketahui bahwa :

1. Arus yang didapat pada percobaan dan teori bernilai sama

2. Persentase kesalahan pada percobaan ini adalah :

a. I teo rata-rata = 13,3 + 26,7 + 66,7

3

= 35,566[A]

b. I praktek = 14 + 27,5 + 67,5

3

= 36,333 [A]

% kesalahan = 36,333 - 35,566 x 100%

36

= 2,1 %

Dari persentase kesalahan yang didapatkan dapat dianalisa bahwa alat

yang digunakan dalam kondisi yang baik dan memenuhi standar,

sehingga tidak perlu diadakan kalibrasi.

3. Dari data diatas dapat diketahui bahwa alat ukur yang digunakan dalam

keadaan baik sehingga hasil yang didapat masuk kedalam batasan

toleransi.

13


Dari data dalam percobaan yang pertama pada tabel 3 dapat diketahui

bahwa Volt Meter pada (V1) memiliki tegangan yang sama dengan Volt Meter

pada (V2) sehingga dapat disimpulkan bahwa, tahanan yang dipasang secara

pararel dengan voltmeter tidak berpengaruh terhadap nilai tegangan pada

voltmeter.


Berdasarkan hasil yang didapat, dapat dianalisa

1. Nilai tahanan akan berpengaruh pada voltmeter bila tahanan dirangkai

secara seri dengan voltmeter.

2. Nilai tahanan dalam akan berubah bila tegangan pada rangkaian berubah.

Hal ini dapat dilihat pada grafik percobaan keempat.

Grafik Percobaan 4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

10 12 15

Nilai Tegangan

Tahanan Dalam


Berdasarkan hasil yang didapat, dapat dianalisa :

1. Pada percobaan ini batas ukur tegangan pada Volt Meter dapat

diperbesar walaupun nilai batas ukur sudah mencapai nilai maksimum

2. Penyimpangan yang terjadi pada alat ukur adalah;

RShunt = 1 [V] x 200 [kΩ] / 10 [V]

= 20 [kΩ] (Perhitungan)

RShunt = 25 [kΩ] (Pengukuran)

14

% Kesalahan = 25 – 20 x 100%

20

= 25 %


Berdasarkan hasil yang didapat, dapat dianalisa :

1. Pada percobaan ini batas ukur tegangan pada Amperemeter dapat

diperbesar walaupun nilai batas ukur sudah mencapai nilai maksimum

2. Penyimpangan yang terjadi pada alat ukur adalah;

I = Vs/R ,

= (11 / 1200 ) X 1000

= 9,17 [A]

I shunt = 9,17 – 2,5

= 6,67 [A]

R sh teori = 2,5 / 6,67

= 37,48 [Ω]

R sh praktek = 40 [Ω]

% Kesalahan = 40 – 37,48 x 100%

37,48

= 6,72 %

15

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Besarnya arus listrik dari suatu rangkaian & didalamnya terhadap tahanan

dalam yang kecil dan idealnya adalah nol dengan memakai rumus “ I = V/R ,

maka semakin besar tahanannya semakin menuju angka idealnya yaitu nol dan

sebaliknya sesuai dengan rumus I = V/R dan voltage yang ditentukan makan

tahapan harus sekecil mungkin.

Sesuai dengan rumusnya V = I . R dengan arus yang ada ditentukan maka

tahanan harus sebesar mungkin idealnya tak terhingga, sehingga voltmeter

dapat dihitung.

Tahanan dalam yang didapat pada Volt Meter berbanding lurus dengan

hasil yang didapat “ Semakin besar tegangan yang digunakan semakin besar

pula tahanan dalam yang didapat ” sebaliknya tahanan dalam yang didapat pada

Ampere Meter berbanding terbalik dengan hasil yang didapat “ Semakin besar

arus yang digunakan semakin kecil tahanan dalam yang didapat “

3.2 Saran

Dari percobaan yang dilakukan diketahui bahwa penyimpangan yang terjadi

cukup besar sehingga mempengaruhi hasil yang diperoleh, hal ini diakibatkan

oleh kondisi alat ukur yang sudah dalam keadaan standart sehingga alat ukur

yang digunakan perlu dikalibrasi.

16

Documents

Pemakaian Alat Ukur