Modul I Listrik Magnet Voltmeter Dan Ampere Meter [PDF]

Citation preview

Hamzah Mujahid 2010 - 21 - 033 MODUL I VOLTMETER DAN AMPEREMETER I. TUJUAN 1. Mengukur kuat arus dan beda tegangan (pada rangkaian arus searah). 2. Mengukur tahanan dalam voltmeter ( RV ) dan amperemeter ( RA ). 3. Mengenal daerah pengukuran voltmeter dan amperemeter. II. ALAT DAN PERLENGKAPAN 1. Voltmeter. 2. Amperemeter. 3. Sumber tegangan ( DC ). 4. Bangku hambatan. 5. Kabel-kabel penghubung. 6. Variabel resistor. III. TEORI A. Mengukur Kuat Arus Dan Beda Potensial Untuk pengukuran kuat arus digunakan amperemeter yang di pasang seri (gambar 1a), sedangkan pengukuran beda tegangan digunakan voltmeter yang dipasang secara paralel (gambar 1b).



Bila digunakan pengukuran secara serempak, dilakukan seperti gambar 2a atau gambar 2b.



Laboratorium Fisika STT-PLN



Hamzah Mujahid 2010 - 21 - 033



Dalam pengukuran ini salah satu alat menunjukan hasil yang sebenarnya yaitu voltmeter pada gambar 2a dan amperemeter pada gambar 2b. Kesalahan ini dapat dikoreksi bila diketahui tahanan dalam dari alat. B. Mengukur Tahanan Dalam 1. Amperemeter Cara pertama (gambar 3a). Dengan mengukur harga yang terbaca pada voltmeter (V) dan amperemeter (I), maka harga tahanan dalam amperemeter (RA) adalah : RA = V ................................................................................ ( 1 ) I



Cara kedua (gambar 3b). Pengukuran dilakukan dua kali yaitu pada saat sebelum RB dipasang dan sesudah RB dipasang. Bila arus yang terbaca pada amperemeter sebelum dan sesudah RB dipasang masingmasing adalah I1 dan I2, maka : RA = I1 – I2 RB ................................................................... ( 2 ) I2



Laboratorium Fisika STT-PLN



Hamzah Mujahid 2010 - 21 - 033 2. Voltmeter Cara pertama (gambar 4a). Dengan mengukur harga yang terbaca pada voltmeter ( V ) dan amperemeter ( I ), maka harga tahanan dalam voltmeter ( RV ) tersebut maka : RV = V ................................................................................ ( 3 ) I Cara kedua (gambar 4b) Pengukuran dilakukan dua kali yaitu sebelum RB dipasang dan sesudah RB dipasang. Bila tegangan yang terbaca pada voltmeter saat sebelum dan sesudah RB dipasang masing-masing adalah V1 dan V2, maka : RV = V1 – V2 RB ............................................................... ( 4 ) V2



C. Mengubah Batas Ukur Amperemeter / Voltmeter Amperemeter / voltmeter mempunyai batas ukur yang tertentu. Simpangan maksimum dari alat ini menunjukkan harga sesuai batas ukur. Bila inigin merubah batas ukur alat tersebut harus ditambahkan sebuah tahanan, yang dipasang secara paralel pada amperemeter (gambar 5b) dan dipasang secara seri dengan voltmeter (gambar 5a).



Laboratorium Fisika STT-PLN



Hamzah Mujahid 2010 - 21 - 033 Untuk merubah batas ukur amperemeter dari I amperemeter menjadi n x I ampere, harus dipasang tahanan (shunt) sebesar : R1 = RA ........................................................................... ( 5 ) n–1 Sedangkan untuk merubah batas ukur voltmeter dari V volt menjadi n x V volt, harus dipasang tahanan sebesar : R2 = ( n – 1 ) RV ................................................................ ( 6 ) IV. PERCOBAAN YANG HARUS DILAKUKAN * Catatlah suhu ruangan dan tekanan ruang ( sebelum dan sesudah percobaan ). 1. Susun rangkaian seperti gambar 3a. 2. Atur sumber tegangan sehingga didapatkan arus tertentu. 3. Catat penunjukkan voltmeter dan amperemeter. 4. Ulangi langkah percobaan 2 dan 3 untuk beberapa harga kuat arus yang berlainan ( ditentukan oleh asisten ). 5. Susun rangkaian seperti gambar 3b, tetapi bangku hambatan ( RB ) belum dihubungkan. 6. Atur sumber tegangan sehingga didapat kuat arus tertentu. 7. Catat penunjukkan amperemeter. 8. Hubungkan RB, catat harga RB yang digunakan dan catat juga penunjukkan amperemeter. 9. Ulangi langkah percobaan 8 untuk beberapa harga RB yang berlainan ( ditentukan oleh asisten ). 10. Susun rangkaian seperti gambar 4a. 11. Atur sumber tegangan untuk mendapatkan kuat arus tertentu. 12. Catat penunjukkan voltmeter dan amperemeter. 13. Ulangi langkah percobaan 11 dan 12 untuk beberapa harga kuat arus yang berlainan ( ditentukan oleh asisten ). 14. Susun rangkaian seperti gambar 4b, tetapi bangku hambatan ( RB ) belum duhubungkan. 15. Atur sumber tegangan untuk mendapatkan kuat arus tertentu. 16. Catat penunjukkan voltmeter. 17. Hubungkan RB, catat harga RB yang digunakan dan catt juga penunjukkan voltmeter. 18. Ulangi langkah percobaan 17 untuk beberapa harga RB yang berlainan ( ditentukan oleh asisten ). 19. Ukur tegangan sumber dengan alat presisi ( tanyakan asisten ). 20. Catat batas ukur dari amperemeter dan voltmeter.



V. DATA PENGAMATAN



Laboratorium Fisika STT-PLN



Hamzah Mujahid 2010 - 21 - 033 MODUL I ( VOLTMETER DAN AMPEREMETER ) KELOMPOK :



Pawal :



Pakhir :



JURUSAN



Tawal :



Takhir :



:



Laboratorium Fisika STT-PLN



Hamzah Mujahid 2010 - 21 - 033



Tanggal Pengambilan Data



:



Nama Asisten



:



Laboratorium Fisika STT-PLN



Hamzah Mujahid 2010 - 21 - 033 VI.



TUGAS AKHIR DAN PERTANYAAN 1. Hitung tahanan dalam dari amperemeter yang diselidiki dengan : a. Hasil percobaan dengan gambar 3a ! b. Hasil percobaan dengan gambar 3b ! 2. Hitung tahanan dalam dari voltmeter yang diselidiki dengan : a. Hasil percobaan dengan gambar 4a ! b. Hasil percobaan dengan gambar 4b ! 3. Dari hasil perhitungan pertanyaan no. 2a berilah koreksi terhadap hasil perhitungan pertanyaan no 2b ( dengan diketahui tegangan sumber E ) ! 4. Apakah besarnya harga koreksi tergantung pada harga RB ! Jelaskan ! 5. Apakah hasil perhitungan pertanyaan 1b perlu dikoreksi mengingat besarnya kesalahankesalahan yang timbul dalam pengukuran ! Jelaskan ! 6. Dari hasil perhitungan untuk RA yang didapat, berapakah harga tahanan shunt yang diperlukan untuk merubah amperemeter yang dipakai menjadi amperemeter masingmasing skala maksimum 500 mA, 50 mA dan 5 mA ! 7. Hitung tahanan muka untuk voltmeter yang dipakai, bila batas ukur masing-masing dijadikan 10 volt, 50 volt dan 100 volt ! JAWAB !



Laboratorium Fisika STT-PLN