[Type text]
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam kehidupan sehari hari kita banyak berhubungan dengan listrik, seperti menonton televisi kita memerlukan listrik, lampu yang menyala karena adanya listrik seperti arus, tegangan daya, dan yang lainnya tidak dapat secara langsung kita tanggapi dengan panca indra kita. Untuk memungkinkan pengukuran, maka besaran listrik ini ditransformasikan melalui suatu fenomena fisis ke dalam besaran yang memungkinkan untuk diamati oleh panca indra. Dengan demikian kegiatan yang dilakukan untuk mengubah besaran listrik kedalam suatu fenomena fisis dikenal sebagai pengukuran beban listrik. Alat ukur listrik adalah alat yang dibutuhkan mendeteksi secara akurat dan menampilkan kuantitas elektrik dalam bentuk yang bisa dibaca oleh manusia. Seorang teknis elektronik biasanya memiliki alat ukur wajib yang digunakan untuk keperluan teknis yaitu avometer yang merupakan gabungan dari fungsifungsi alat ukur amperemeter untuk mengukur amperemeter (kuat arus listrik). Voltmeter untuk mengukur volt (tegangan listrik) dan ohmmeter untuk mengukur ohm (hambatan listrik). Oleh karena itu diadakan percobaan tentang instrumentasi pengukuran listrik yang menggunakan alat ukur amperemeter, voltmeter, dan multimeter agar kita mengetahui penggunaan, fungsi dan hambatan alat ukur tersebut, serta penerapannya pada suatu rangkaian listrik. 1.2 Tujuan Percobaan 1. Menjelaskan cara perancangan dan membuat catu daya dengan keluaran yang bervariasi 2. Menjelaskan cara pengukuran beberapa besaran listrik yang penting dengan alat ukur amperemeter, voltmeter, dan multimeter. 3. Mengetahui skema posisi yang benar untuk mengukur kuat arus dan beda tegangan secara serentak. BAB II TINJAUAN PUSTAKA
[Type text]
Alat ukur listrik adalah alat yang dibuat untuk mendeteksi secara akurat dan menampilkan kuantitas elektrik dalam bentuk yang bisa dibaca oleh manusia. Biasanya yang bisa dibaca dalam bentuk skala analog maupun digital. Seorang teknisi biasanya memiliki alat ukur wajib yang mereka gunakan untuk berbagai keperluan teknisi yaitu voltmeter untuk mengukur volt (besar tegangan listrik), amperemeter untuk mengukur kuat arus listrik, avometer yang merupakan gabungan dari fungsi alat ukur amperemeter, voltmeter dan ohmmeter (untuk mengukur hambatan listrik). a. Amperemeter Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Amperemeter dapat dibuat atas susunan mikroamperemeter dan shunt yang berfungsi untuk deteksi arus pada rangkaian baik arus yang kecil sedangkan untuk arus yang besar ditambah dengan hambatan hambatan shunt. Amperemeter bekerja sesuai dengan gaya Lorentz gaya magnetis. Arus yang mengalir pada kumparan yang selimuti medan magnet akan menimbulkan gaya Lorentz yang dapat menggerakan jarum amperemeter. Semakin besar arus yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya. b. Voltmeter Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan listrik. Dengan ditambah alat multiplier akan dapat meningkatkan kemampuan pengukuran alat voltmeter berkali-kali lipat. Gaya magnetik akan timbul dari interaksi antara medan magnet dan kuat arus. Gaya magnetik tersebut akan mampu membuat jarum alat pengukur voltmeter bergerak saat ada arus listrik. Semakin besar arus listrik yang mengalir maka semakin besar simpangan jarum yang terjadi. c. Multimeter Multimeter dibagi menjadi dua jenis yaitu multimeter analog dan multimeter digital. Multimeter analog lebih banyak dipakai untuk kegunaan sehari-hari. Kelebihan multimeter analog adalah mudah dalam pembacaannya dengan tampilan yang lebih simple. Sedangkan kekurangannya adalah akurasinya rendah, jadi untuk pengukuran yang memerluka ketelitian tinggi sebaiknya menggunakan multimeter digital. Multimeter digital memiliki akurasi yang tinggi, dan kegunaannya lebih banyak dibandingkan dengan multimeter analog, yaitu
[Type text]
memiliki tambah-tambahan satuan yang lebih teliti,dan juga opsi pengukuran yang lebih banyak lagi, tidak terbatas pada ampere, volt, dan ohm saja. Tetapi multimeter digital memiliki kekurangan yaitu susah untuk memonitor tegangan yang tidak stabil. Hukum kirchoff pertama kali ditemukan oleh Gustaf Robert Kirchoff. Seorang fisikawan Jerman yang berkontribusi pada pemahaman konsep dasar teori rangkaian listrik, spektrus kopi, dan emisi radiasi benda hitam yang menghasilkan benda-benda yang dipanaskan. Hukum kirchoff merupakam hokum kekekalan listrik yang menyatakn bahwa jumlah muatan listrik yang ada pada sebuah system tertutup dan tetap. Hal ini berarti dalam sebuah rangkaian bercabang. Jumlah kuat arus listrk yang masuk pada suatu cabang yang sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar pada cabang itu. Untuk lebih jelasnya tentang hukum 1 kirchoff, perhatikan rangkaian berikut.
I =I 1 + I 2+ I 3
(2.1)
Hukum II kirchoff adalah hokum kekekalan energy yang diterapkan dalam suatu rangkaian tertutup. Hokum ini menyatakan bahwa jumlah auabar dari GGL (gaya gerak listrik) sumber beda potensial dalam sebuah rangkaian tertutup (loop) sama dengan nol, secara matematis hokum II kirchoff dirumuskan dengan persamaan.
[Type text]
∑ E+ ∑ V =0
(2.2)
Dimana Vadalah beda potensial komponen dalam rangkaian (kecuali sumber ggl), dan E adalah ggl sumber. Untuk lebih jelasnya mengenai hokum II kirchoff. Perhatikan sebuah rangkaian yang tertutup. I . R+ Ir−E=0
(2.3)
E=I ( R+r )
(2.4)
I =E( R+r )
(2.5)
Persamaan satu dapat dituliskan dalam bentuk lain, seperti berikut I . R=E . I . R
(2.6)
Dimana I.R adalah beda potensial pada komponen resistor R, yang juga sering disebut dengan tegangan jepit
Hukum Arus Kirchoff
[Type text]
Arus memiliki titik percabangn sama Bbeban sar dengan arus yang meninggalkan titik tersebut I 1 + I 4 =I 2 + I 3
(2.7)
Hukum ini juga disebut hokum 1 kirchoff, hukum titik kirchoff, hokum percabangan kirchoff. Hukum Ohm Ohm yang dimaksud diatas bukan om om biasa tetapi Ohm yang luar biasa. Ohm diambil dari nama tokoh fisika George Simon Ohm. Dia merupakan ilmuan yang berhasil menentukan hubungan antara beda potensial dengan arus listrik. Selain tiu dia juga menenmukan bahwa perbandingan antara beda potensial di suatu beban listrik dengan arus yang mengalir pada beban listrik tersebut menghasilkan angka yang konstan. Konstanta ini kemudian di kenal dengan Hambatan listrik (R). Untuk menghargai jasanya maka satuan Hambatan listrik adalah Ohm (Ω). Bunyi hukum Ohm hampir setiap buku berbeda beda, mungkin karena Mbah Ohm udah keduluan meninggal. Tetapi secara garis besar semuanya hampir sama, dari hasil semedi sambil membaca buku fisika penulis dapat merangkum ada 2 bunyi hukum Ohm yaitu : Besarnya arus listrik yang mengalir sebanding dengan besarnya beda potensial (Tegangan). Untuk sementara tegangan dan beda potensial dianggap sama walau sebenarnya kedua secara konsep berbeda. Secara matematika di tuliskan I ∞ V atau V ∞ I, Untuk menghilangkan kesebandingan ini maka perlu
[Type text]
ditambahkan sebuah konstanta yang kemudian di kenal dengan Hambatan (R) sehingga persamaannya menjadi V = I.R. Dimana V adalah tegangan (volt), I adalah kuat arus (A) dan R adalah hambatan (Ohm). Perbandingan antara tegangan dengan kuat arus merupakan suatu bilangan konstan yang disebut hambatan listrik. Secara matematika di tuliskan V/I = R atau dituliskan V = I.R. Keduanya menghasilkan persamaan yang sama, tinggal anda menyukai dan menyakini yang mana silakan pilih saja karena keduanya benar dan ada buku literaturnya. Fungsi utama hukum Ohm adalah digunakan untuk mengetahui hubungan tegangan dan kuat arus serta dapat digunakan untuk menentukan suatu hambatan beban listrik tanpa menggunakan Ohmmeter. Kesimpulan akhir hukum Ohm adalah semakin besar sumber tegangan maka semakin besar arus yang dihasilkan. Kemudian konsep yang sering salah pada siswa adalah hambatan listrik dipengaruhi oleh besar tegangan dan arus listrik. Konsep ini salah, besar kecilnya hambatan listrik tidak dipengaruhi olehbesar tegangan dan arus listrik tetapi dipengaruhi oleh panjang penampang, luas penampang dan jenis bahan. Arus listrik yang terdapat dalam suatu area ketika muatan lisrik diarahkan ke suatu titik ke titik lain dalam area tersebut. Misalnya muatan bergerak melewati sebuah kawat. Jika suatu muatan dipindahkan melalui suatu luas penampang melintang kawat yang diketahui dalam satuan waktu t, maka arus yang melewati kawat tersebut adalah : Disini, q dalam Coulomb, t dalam detik, dan I dalam ampere (A). Sesuai dengan kebiasaan arah arus sama dengan muatan positif. Jadi, aliran electron kearah kan an bersesuaian dengan arah arus kiri. Hambatan (Q) sebuah kawat atau benda lain adalah ukuran beda potensial (V) yang harus berpasangan antara benda tersebut. Beda potensial (V) yang harus berpasangan antara benda tersebut sehingga arus sebesar satu ampere dapat mengalir melewatinnya. Suatu hambatan adalah Ohm, diman symbol Ω digunakan
[Type text]
Hukum ohm sebelumnya terdiri atas dua bagian. Bagian pertama tidak lain adalah devinisi hambatan, yaitu V=I.R. sering hubungan ini dinamai hokum ohm. Akan tetapi, hokum ohm juga menyatakan hubungan R adalah suatu konstanta yang tidak tergantung pada V maupun I, bagian kedua hokum ohm ini tidak seluruhnya benar hubungan V=I.R 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. Beda potensial diterapkan sepanjang kawwat medan listrik, yang ditimbulkan menerapkan kakas pada setiap electron didalam kawat. Dengan demikian dari hasil yang diperoleh jika memberikan suatu sumber tegangan pada kawat yang berbeda, maka diperoleh arus yang berbeda pula. Karakteristik dari kawat konduktor tersebut dikaitkan dengan pengertian resonansi kawat. Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik, umumnya alat ini dipakai oleh teknisi elektronik dalam alat multimeter listrik yang disebut avometer gabungan dari fungsi amperemeter, voltmeter dan ohmmeter. Voltmeter adalh suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tengangan listrik. Dengan ditambahkan alat multiplier akan meningkatkan kemampuan alat voltmeter berkali-kali lipat. Ohmmeter adalah alat yang digumakan untuk mengukur hambatan listrik yang merupakan suatu daya yang mampu menahan aliran listrik pada konduktor. Alat tersebut menggunakan galvanometer untuk melihat besarnya arus listrik yang kemudian dikalibrasi dalam satuan ohm. Resistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didisain untuk menahan arus
listrik
dengan
kutubnya.pengukuran
menggunakan hambatan
dengan
tegangan
listrik
menggunakan
diantara amperemeter
kedua dan
voltmeter. Rangkaian seri terdiri dari hambatan yang akan diukur sebuah amperemeter yang digunakan sebuah batrai, arusnya diukur oleh hambatan rendah. Beda potensial diukur dengan dihubungkan terminal-terminal (tegangan jepit, voltase) dari sebuah batrai atau generator ketika menghasilkan arus I berkaitan dengan gaya listriknya E dan hambatan dalam r sebagai berikut 1. Ketika mengalirkan arus
[Type text]
Tegangan termal = ggl – ( penurunan tegangan pada hambatan dalam) V =E . Ir 2. Ketika menerima arus Tegangan terminal = (ggl) + (penurunan tegangan pada hambatan dalam) 3. Ketika tidak ada arus Tegangan terminal = ggl batrai atau generator hambatan jenis = hambatan R dari sebuah kawat dengan panjang L dan luas penampan A adalah R= p
L A
dimana p adalah konstanta yang disebut hambatan jenis
(resistivitas). (soedoja.1999). Dipasaran banyak sekali jenis resistor yang dijual. Tapi tiap resistor mempunyai kegunaan masing-masing. Secara umum, resistor dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu resistor tetap dan resistor variable. Resistor tetap dalah hanya memiliki nilai hambat tertentu. Nilai tersebut telah ditetapkan oleh pabrik pembuatnya dan tidak diubah-ubah. Resistor ini ada yang dibuat dari padatan karbon, lapisan logam tipis, lapisan karbon tipis, atau lilitan kawat. Resistor yang terbuat dari padatan karbon cukup banyak sekali dijual. Resistor ini tersedia dalam berbagai macam nilai hambatan dan ukuran. Setelah ditentukan nilai hambatannya, percobaan utama antara tiap jenis resistor adalah bercampurnya melapeskan panas./ resistor mengalami kenaikan sukhu ketika digunakan. Maikn besar pula kenaikan suhu yang timbul (Brosnick, 1999). Besar nilai hambatan karbon tidak tertulus dalam komponennya. Nilai hambatan nilai hambatan resisitor jenis ini dapat ditentukan dari warna yang melingkar badan komopnen. Arus ( current ) adalah sebarang gerak muatan dari satu daerah ke daerah lainnya. Sebagian besar pemakaian teknologi muatan yang bergerak. Sebagian besar pemakaian teknologi muatan yang bergerak melibatkan arus semacam ini. Dalam situasi elektrostatis medan listrik itu adalah nol dimanapun di dalam konduktor diam. Dalam logam biasa seperti tembaga atau aluminium, sejumlah electron bebas bergerak di dalam material konduksi itu. Elektron-elekron bebas ini
[Type text]
bergerak secara acak dalam semua arah, agak menyerupai molekul-molekul yang berupa gas tetapi dengan laju yang jauh lebih besar yang ordenya sebesar 10 6 m/s ( 1982, Zemansky ). Kerapatn arus j dalam sebuah konduktor bergantung pada medan lisrik E dan pada sifat-sifat material itu. Umumnya, ketergantungan ini dapat agak rumit. Tetapi untuk beberapa material, khususnya logam, pada sebuah suhu yang diberikan, j hampir berbanding langsung dengan E, dan rasio besarnya E dan besarnya j adalah konstan. Hubungan ini di namakan hukum ohm yang ditemukan pada tahun 1826 oleh fisikawan Jerman, Georgi Simon ohm, ( 1787-1854). Perkataan “hukum” seharusnya dalam tanda kutip, karena hukum ohm, seperti persamaan gas ideal dan hukum Hooke, adalah sebuah model yang di idealkan yang menjelaskan perilaku dari beberapa material cukup baik tetapi bukan merupakan deskripsi umum dari semua materi ( 1991, Paul ). Kita mendefinisikan resistinitas ( resistivity ) ρ sebuah material sebagai rasio dari besarnya medan listrik dan kerapatan arus. P=
E j
(2.8)
Semakin besar resistivitasi, semakin besar pula medan yang diperlukan untuk menyebabkan sebuah kerapatan arus yang diberikan, atau semakin kecil pula kerapatan arus yang di sebabkan oleh senuah medan yang diberikan. Dari persamaan (2.1) satuan ρ adalah ( v/m ) / ( A/m2 ) = V. m/A.I V/A dinamakan satu ohm ( 1 Ω; kita menggunakan huruf Yunani Ω, atau “omega”, yang sama bunyinya dengan “ohm”). Maka satuan SI untuk ρ adalah Ω . m (ohm-meter ). Nilai-nilai representative dari resistivitas diberikan dalam tabel 2.1. sebuah konduktor sempurna akan mempunyai resistivitas nol, dan sebuah isolator sempurna akan mempunyai resistivitas tak terhingga. Logam dan campuran logam mempunyai resistivitas logam sebanyak factor yang sangat besar, yang ordenya sebesar 1022 (1990, paul). Kebalikan resistivitas adalah konduktivitas (oonductivitas). Satuanya adalah (Ω.m)-1. Konduktor listrik yang baik mempunyai konduktivitas yang lebih
[Type text]
besar dari isolator. Konduktivitas adalah analogi listrik langsung dari konduktivitas termal. Dengan membandingkan tabel 2.1, memperlihatkan bahwa konduktor listrik yang baik, seperti logam, biasanya juga merupakan konduktor kalor yang baik. Konduktor listrik yang butruk, seperti keramik dan material plastic, adalah juga konduktor termal yang buruk ( 1991, Paul ). Dalam sebuah logam, electron bebas yang mengangkut muatan dalam konduksi listrik yang menyediakan mekanisme utama untuk konduksi kalor. Zat Konduktor
ρ(Ω.m) 1,47 x 10-8
Logam = perak Tembaga
1,72 x 10-8
Emas
2,44 x 10-8
Aluminium
2,75 x 10-8
Campuran Logam = magnesium
100 x 10-8
nikrom Semi konduktor = grafit silikon Isolator = kuningan
44 x 10-8 3,5 x 10-5 2300 5 x 10-4
Kaca
1010 – 1014
Belerang
1015
kayu
108 – 1011
Tabel 2.1 Resistivitas pada suhu kamar (20⁰C) Semikonduktor mempunyai resistivitas pertengahan (intermediet) diantara resistivitas logam dan resistivitas isolator Material semikonduktor ini sangat penting karena resistivitasnya dipengaruhi oleh suhu dan oleh sejumlah kecil ketak murnian (1991, Paul). Sebuah material yang menuruti hukum ohm secara baik dinamakan sebuah konduktor ohmik atau sebuah konduktor linear untuk material seperti itu, pada suatu suhu yang diberikan, ρ adalah sebuah konstanta yang tak bergantung pada
[Type text]
nilai E. banyak material memperlihatkan penyimpangan yang nyata dari perilaku hukum ohm; material itu adalah material non ohmik, atau material nonlinear. Dalam material ini, J bergantung pada E dengan cara yang rumit Analogi dengan aliran fluida dapat merupakan pertolongan besar dalam mengembangkan intuisi mengenai arus listrik dan rangkaian listrik. Misalnya, dalam membuat anggur atau sirup maple, produk itu kadang-kadang di saring untuk membuang endapan. Sebuah pompa memaksa fluida itu melalui saringan di bawah tekanan, jika laju dalam aliran itu (analog dengan J) sebanding dengan selisih tekanan diantara arah aliran naik dan arah aliran ke bawah (analog dengan E), maka perilaku ini analog dengan hukum ohm Resistivitas sebuah konduktor logam hampir selalu bertambah dengan dengan suhu yang semakin bertambah. Jika suhu bertambah, ion-ion konduktor itu bergetar dengan amplitudo yang makin besar, yang membuat lebih cenderung terjadi
tumbukan
electron
yang
bergerak
dengan
ion;
ini
merintangi
penyimpangan diktron melalui konduktor sehingga akan merintangi arus pada jangkauan suhunya kecil (sampai dengan kurang lebih 100⁰C) resistivitas sebuah logam secara aproksimasi dapat diyatakan oleh persamaan ρ(T )=ρ=[I +α (T – T o)]
(2.9)
dimana ρo adalah resistivitas pada suatu suhu acuan To (sering kali diambil sebagai 0⁰C atau 20⁰C) dan ρ(T) adalah resistivitas pada suhu T, yang dapat lebih tinggi atau lebih rendah dari pada T0. Factor a dinamakan koefisien suhu resistivitas (temperature ooefficien of resistivity). Beberapa nilai representif diberikan tabel 2.1. resistivitas campuran logam manganin secara praktis tidak tergantung dari suhu
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 3.1 Waktu dan Tempat Paktikum Fisika Dasar II tentang Instrumentasi Pengukuran Listrik, dilaksanakan pada tanggal 26 maret 2012, pukul 10.00-12.00 WITA, bertempat di laboratorium Fisika Dasar, gedung C, lantai 3, Fakultas
[Type text]
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas mulawarman, Samarinda. 3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Amperemeter 3.2.2 Voltmeter 3.2.3 Multimeter 3.2.4 Catu daya 3.2.5 Penghubung arus listrik 3.2.6 Beberapa buah hanbatan 3.3 Prosedur Percobaan 3.3.1 Disusun rangkaian pada gambar 1a, dan diukur arus yang lewat di X, dicatat hasilnya.
Gambar 1.a 3.3.2
Diubah susunan rangkaian seperti gambar 2b, dan diukur tegangannya, dicatat hasilnya.
3.3.3
Gambar 2.b Diulangi point 1 dan 2 untuk beberapa buah hambatan (X), dicatat hasilnya.
[Type text]
3.3.4
Gambar 5.a Dihitung habatan dalam sebuah amperemeter, dihubungkan rangkaian seperti gambar 4a, diubah kedudukan R. dicatat penunjukan V dan A.
3.3.5
Gambar 4.a Digunakan sebuah multimeter untuk menunjukan besarnya hambatan yang disambungkan seri atau paralel.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengamatan 4.1.1 Pengukuran kuat arus Resistor I N
E (Volt)
I (Ampere)
O 1 2
4 6
0,075 0,11
[Type text]
3
8
0,15
N
E (Volt)
I (Ampere)
O 1 2 3
4 6 8
0,1 0,15 0,21
Resistor II
4.1.2 Pengukuran Tegangan Resistor I N
E (Volt)
I (Ampere)
O 1 2 3
4 6 8
3,6 5,6 7,4
N
E (Volt)
I (Ampere)
O 1 2 3
4 6 8
7,8 5,4 7,2
Resistor II
4.1.3 Pengukuran kuat arus dan tegangan N
E (Volt)
I (Ampere)
V (Volt)
O 1 2 3
4 6 8
0,75 0,11 0,15
3 5 7
[Type text]
Diketahui : Warna resistor I : Kuning, ungu, hitam, emas :
RI =47 ×10 0 ± 5 Ω
Warna resistor II : Jingga, jingga, hitam, emas : 4.2 Perhitungan 4.2.1 Perhitungan tanpa KTP 4.2.1.1 Pengukuran kuat arus Resistor I V 1=I × R ¿ 0,075 ×47 ¿ 3,525Volt
V 2=I × R ¿ 0,11 × 47 ¿ 5,17 Volt
V 3=I × R ¿ 0,15 ×47
RII =33 ×100 ±5 Ω
[Type text]
¿ 7,05Volt Resistor II V 1=I × R ¿ 0,1× 47
¿ 4,7 Volt V 2=I × R ¿ 0,15 ×47
¿ 7,5Volt V 3=I × R ¿ 0,21× 47
¿ 9,87 Volt 4.2.1.2 Pengukuran tegangan Rsistor I I1 =
¿
V R 3,525 33
¿ 0,106 A
[Type text]
I2 =
¿
V R 5,17 33
¿ 0,156 A
I3 =
¿
V R 7,05 33
¿ 0,213 A
Resistor II I1 =
¿
V R 4,7 33
¿ 0,142 A
I2 =
¿
V R 7,5 33
[Type text]
¿ 0,227 A
I3 =
¿
V R 9,87 33
¿ 0,299 A
4.2.2 Pehitungan dengan KTP 1 ∆ V = ×0,2=0,06Volt 3 1 ∆ I = × 0,005=1,66 Ω 3 1 ∆ R= ×1=0,33 A 3 4.2.2.1 Pengukuran kuat arus Resistor I ∆ V 1= √ R 2 ∆ I 2+ I 2 ∆ I 2 ¿ √ ( 47 ) ( 1,66 ) + ( 0,075 ) ( 0,33 ) 2
2
2
2
¿ √ (2209 )( 2,755 ) + ( 5,625 ) ( 0,018) ¿ √ ( 6085,795 )+(0,6675)
[Type text]
6086,4025 ¿ √¿ ¿ ¿ 78,015Volt
∆ V 2= √ R 2 ∆ I 2+ I 2 ∆ I 2 ¿ √ ( 47 ) ( 1,66 ) + ( 0,11 ) ( 0,33 ) 2
2
2
2
¿ √ (2209 )( 2,755 ) + ( 0,012 ) ( 0,018) ¿ √ ( 6085,795 )+(0,00216)
6085,797 ¿ √¿ ¿ ¿ 78,011 Volt
∆ V 3= √ R 2 ∆ I 2+ I 2 ∆ I 2 ¿ √ ( 47 ) ( 1,66 ) + ( 0,15 ) ( 0,33 ) 2
2
2
2
¿ √ (2209 )( 2,755 ) + ( 0,0225 )( 0,018) ¿ √ ( 6085,795 )+(0,00405)
6085,799 ¿ √¿ ¿ ¿ 78,0115 Volt
Resistor II
[Type text]
∆ V 1= √ R 2 ∆ I 2+ I 2 ∆ I 2 ¿ √ (33 ) ( 1,66 ) + ( 0,075 ) ( 0,33 ) 2
2
2
2
¿ √ (1089 )( 2,755 ) + ( 0,625 ) ( 0,018) ¿ √ (3000,195 )+(0,6075)
3000,8025 ¿ √¿ ¿ ¿ 54,779Volt
∆ V 2= √ R 2 ∆ I 2+ I 2 ∆ I 2 ¿ √ (33 ) ( 1,66 ) + ( 0,11 ) ( 0,33 ) 2
2
2
2
¿ √ (1089 )( 2,755 ) + ( 0,012 ) (0,018) ¿ √ (3000,195 )+ ( 0,00216 )
3000,197 ¿ √¿ ¿ ¿ 54,774 Volt
∆ V 3= √ R 2 ∆ I 2+ I 2 ∆ I 2 ¿ √ (33 ) ( 1,66 ) + ( 0,16 ) ( 0,33 ) 2
2
2
2
¿ √ (1089 )( 2,755 ) + ( 0,0225 ) ( 0,018)
[Type text]
¿ √ (3000,195 )+ ( 0,00405 ) 3000,1997 ¿ √¿ ¿
¿ 54,774 Volt 4.2.2.2 Pengukuran tegangan Resistor I −V 2 R ¿ ¿
1 2 ( ) ∆V 2+¿ R ∆ I 1= √ ¿ −3 2 (47) ¿ ¿
2
1 ( ) (0,06)2 +¿ 47 ¿ √¿ 3 2209 −¿ ¿ ( 0,0212 )( 0,0036 ) +¿ ¿√¿ ¿ √ ( 0,0000763 )+ (−0,00135 ) (0,018) 2
[Type text]
0,032 ×10 ¿ (¿−6 ¿ ) ( 0,0000763 ) +¿ ¿ √¿ ¿ √ 0,03207× 10−6 −3
¿ 0,179 ×10 Ω −V R2 ¿ ¿
1 2 ( ) ∆V 2+¿ R ∆ I 2= √ ¿ −5 (47)2 ¿ ¿
(
1 2 2 ) (0,06) +¿ 47 ¿ √¿
5 2209 −¿ ¿ ( 4,494 × 10−4 ) ( 0,0036 )+ ¿ ¿√¿ ¿ √( 0,016 ×10−4 ) + (−0,00226 )2 (0,018) 0,091× 10 ¿ (¿−6 ¿ ) ( 0,016 ×10−4 ) +¿ ¿ √¿
[Type text]
¿ √ 0,107 ×10−10 ¿ 0,327 ×10−5 Ω −V R2 ¿ ¿
1 2 ( ) ∆V 2+¿ R ∆ I 3 =√ ¿ −7 (47)2 ¿ ¿
(
1 2 ) (0,06)2 +¿ 47 ¿ √¿
7 2209 −¿ ¿ −4 ( 4,494 × 10 ) ( 0,0036 )+ ¿ ¿√¿ ¿ √( 0,016 ×10 ) + (−0,00316 ) (0,018) −4
0,179× 10 ¿ (¿−6 ¿ ) ( 0,016 ×10−4 ) +¿ ¿ √¿ ¿ √ 0,195× 10−10 −5
¿ 0,441× 10 Ω
2
[Type text]
Resistor II −V R2 ¿ ¿
1 2 ( ) ∆V 2+¿ R ∆ I 1= √ ¿ −3 (33)2 ¿ ¿
(
1 2 2 ) (0,06) + ¿ 33 ¿√¿
3 1089 −¿ ¿ ( 0,0302 ) ( 0,0036 ) +¿ ¿ √¿ ¿ √ ( 0,0009 )( 0,0036 )+ (−0,00275 ) ( 0,018) 2
7,56 ×10 ( 3,24 ×10 ) +(¿¿−6)(0,018) ¿ √¿ −6
0,136 ×10 ( 3,24 ×10−6 ) +(¿¿−6) ¿ √¿ ¿ √3,376 × 10−12 −12
¿ 1,837 ×10
Ω
[Type text]
−V R2 ¿ ¿
1 2 ( ) ∆V 2+¿ R ∆ I 2= √ ¿ −5 (33)2 ¿ ¿
(
1 2 2 ) (0,06) + ¿ 33 ¿√¿
5 1089 −¿ ¿ ( 0,0009 ) ( 0,0036 ) +¿ ¿ √¿
¿ √( 3,24 ×10−6 ) +(−0,004392)( 0,018) 0,037 ×10 ( 3,24 ×10−6 ) +(¿¿−6) ¿ √¿ ¿ √3,277 × 10−12 −6
¿ 1,810× 10 Ω
[Type text]
−V R2 ¿ ¿
1 2 ( ) ∆V 2+¿ R ∆ I 3 =√ ¿ −7 (33)2 ¿ ¿
(
1 2 2 ) (0,06) + ¿ 33 ¿√¿
7 1089 −¿ ¿ ( 0,0009 ) ( 0,0036 ) +¿ ¿ √¿
41,144 ×10 (¿¿−6)(0,018) ( 3,24 ×10−6 ) +¿ ¿√¿ 41,144 ×10 ( 3,24 ×10−6 ) +(¿¿−6) ¿ √¿
¿ √ 44,384 ×10−12 ¿ 6,662× 10−6 Ω 4.2.3 Pehitungan KTP Mutlak 4.2.3.1 Pengukuran kuat arus
[Type text]
Resistor I
( V 1 ± ∆ V 1 ) Volt=(3,525 ±78,015)Volt ( V 2 ± ∆V 2 ) Volt=(5,17 ±78,011) Volt ( V 3 ± ∆V 3 ) Volt =(7,05 ±78,0115 )Volt Resistor II
( V 1 ± ∆ V 1 ) Volt=(4,7 ± 54,779)Volt ( V 2 ± ∆V 2 ) Volt=(7,5 ±54,774)Volt ( V 3 ± ∆V 3 ) Volt =(9,87 ± 54,774)Volt 4.2.3.2 Pengukuran tegangan Resistor I I 1 ± ∆ I 1=0,106 A ± 0,179 ×10−3 Ω I 2 ± ∆ I 2 =0,165 A ± 0,327 ×10−5 Ω I 3 ± ∆ I 3 =0,213 A ±0,441 ×10−5 Ω Resistor II I 1 ± ∆ I 1=0,142 A ± 1,837 ×10−6 Ω I 2 ± ∆ I 2 =0,227 A ±1,810 ×10−6 Ω
[Type text]
I 3 ± ∆ I 3 =0,299 A ±6,662 ×10−6 Ω 4.2.4 Perhitungan KTP Relatif 4.2.4.1 Pengukuran kuat arus Resistor I ∆V1 78,015 ×100 = ×100 =22 V1 3,525 ∆V2 78,011 ×100 = ×100 =15 V2 5,17 ∆V3 78,0115 ×100 = × 100 =15 V3 7,05 Resistor II ∆V1 54,779 ×100 = ×100 =11 V1 4,7 ∆V2 54,774 ×100 = × 100 =73 V2 7,5 ∆V3 54,774 ×100 = × 100 =55 V3 9,87 4.2.4.2 Pengukuran Tegangan Resistor I ∆ I1 0,179 ×10−3 × 100 = ×100 =0,16 I1 0,106
[Type text]
∆ I2 0,327 × 10−5 × 100 = ×100 =0,01 I2 0,165 ∆ I3 0,441 ×10−5 × 100 = × 100 =0,02 I3 0,213 Resistor II ∆ I1 1,837 ×10−6 × 100 = ×100 =0,012 I1 0,142 −6 ∆ I2 1,810 ×10 × 100 = ×100 =0,007 I2 0,227
∆ I3 6,662 ×10−6 × 100 = ×100 =0,002 I3 0,299
4.3 Pembahasan Resistor memiliki nilai toleransi karena bertujuan untuk mengetahui perbedaan maksimum antara nilai resistor yang dimaksud dengan kenyataan harga resistor itu sendiri ketika dilakukan pengukuran. Data dari rangkaian 1, 2, dan 3 terdapat perbedaan data yang disebabkan oleh perbedaan susunan rangkaian, dimana pada rangkaian 1 pengambilan datanya memakai rangkaian seri, sedangkan pada pengambilan data 2 menggunakan rangkaian paralel, dan pada pengambilan data 3 menggunakan rangkaian gabungan antara rangkaian seri dan paralel , itulah hal yang menyebabkan terjadinya perbedaan data.
[Type text]
Faktor kesalahan yang terjadi selama praktikum adalah kurangnya keterampilan praktikan dalam menyusun suatu rangkaian seri maupun paralel. Aplikasi instrumentasi pengukuran listrik dalam kehidupan sehari-hari adalah pemasangan saklar pelampung pada tangki air. Di dalam tangki penampung dipasang saklar yang berpelampung, apabila air penuh sesuai dengan ketinggian yang diinginkan, maka pelampung tersebut mengubah kondisi saklar dan saklar akan memutuskan aliran listrik kepompa air begitu pula sebaliknya jika ketinggian air turun maka pasokan listrik dan air pun akan bertambah.
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan
[Type text]
1. Alat ukur yaitu catu daya sangat diperlukan untuk mengukur besar arus dan hambatan pada komponen-komponen seperti resistor. 2. Voltmeter berfungsi untuk mengukur beda tegangan listrik. Untuk mengukur tegangn listrik, voltmeter dipasang paralel terhadap beban, gaya magnetik akan timbul dari interaksi antara medan megnet dan kuat arus., gaya magnetic tersebut akan mampu membuat jarum alat pengukuran voltmeter bergerak saat ada arus listrik. Semakin besar arus listrik yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya. 3. Skema posisi yang benar untuk mengukur kuat arus dan beda tegangan secara serentak adalah ket ;
A : Amperemeter V : Voltmeter X : Resistor
Gambar 3.a 5.2 Saran Sebaiknya saat pembacaan harga arus maupun tegangan posisi mata harus sejajar agar lebih teliti pada hasil pengukuran
DAFTAR PUSTAKA
[Type text]
Dr. Peter Soedajo. 1999. Fisika Dasar. Andi Ofset : Yogyakarta. Dr. Soedjara, Sapcie. Dr Osamu, Mishino. 1994. Pengukuran dan Alat-alat Ukur Lisrtik. PT. Pradinya Paramita : Jakarta. Gru, Tan Ik dan Sutrisno. 1979. Fisika Dasar Listrik, Magnet dan Termofisika. ITB : Bandung. Haliday. dan Reshick. 1991. Fisika Jilid 1. Erlangga : Jakarta. Kanginan, M. 2006. Fisika. Erlangga : Jakarta. Krane, K. 1992. Fisika Teknik. Erlangga : Jakarta. Mismail, Bidiono. 1981. Rangkaian listrik. Universitas Brawijaya : Malang. Stephan, Brasnik, M. D. 1996. Intisari Fisika. Tripokretes : Jakarta. Sugiri. 2004. Elektronika Dasar dan Peripheral Komuter. Andi Ofset : Yogyakarta.
