Hambatan Dalam Amperemeter Dan Voltmeter

BAB I PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Dua alat ukur listrik yang cukup penting peranannya akan dibahas dalam modul ini. Kedua alat ukur itu adalah alat ukur arus listrik dan alat ukur tegangan listrik. Alat ukur arus listrik biasa disebut amperemeter dan alat ukur tegangan listrik disebut voltmeter. Terdapat pembedaaan yang mencolok dalam penggunaan kedua alat ukur ini. Amperemeter dipasang seri terhadap sumber tegangan, sedangkan voltmeter dipasang paralel terhadap sumber tegangan. Sekarang ini kedua alat ukur tersebut sudah terintegrasikan ke dalam satu alat diberi nama multimeter, karena kemampuanya unutk mengukur beberapa besaran listrik. Selain kedua besaran di atas, multimeter juga dapat digunakan untuk mengukur besarnya hambatan. Hambatan dalam pada amperemeter dan voltmeter bisa diukur. Untuk itu akan dibahas mengenai pengukuran hambatan dalam voltmeter dan amperemeter. 2. Rumusan Masalah 1. Bagaimana cara mengukur hambatan dalam amperemeter ? 2. Bagaimana cara mengukur hambatan dalam voltmeter ? 3. Tujuan Setelah melakukan percobaan ini anda diharapkan mampu : 1. Mengukur hambatan dalam amperemeter. 2. Mengukur hambatan dalam voltmeter. 4. Hipotesis 1. Untuk mengukur hambatan dalam ampermeter rangkaian volmeter dan amperemeter disusun secara paralel 2. Untuk mengukur hambatan dalam voltmeter rangkaian voltmeter dan hambatan disusun secara paralel

BAB II LANDASAN TEORI

Jika suatu kawat penghantar diberi beda tegangan pada ujung-ujungnya dan diukur arus yang melewati penghantar tersebut, maka menurut Hukum Ohm akan dipenuhi persamaan : V = I R (1) dengan V merupakan beda tegangan, I adalah arus yang lewat pada penghantar dan R hambatan dari penghantar. Persamaan (1) menunjukkan bahwa Hukum Ohm berlaku jika hubungan antara V dan I adalah linier. Arus listrik dapat diukur dengan menggunakan Ampermeter. Rangkaian dasar dari

Ampermeter DC adalah seperti pada

gambar (1) :

Beda tegangan listrik diukur dengan menggunakan Voltmeter

DC yang mempunyai

rangkaian dasar pada gambar 2 :

Dengan : Rm

= hambatan dalam dari petunjuk skala (Ω)

Rs

= hambatan shunt dari Ampermeter (Ω)

Rv

= hambatan pengali dari Voltmeter (Ω)

Im

= arus simpangan skala penuh dari petunjuk skala (A)

Is

= arus shunt (A)

V

= tegangan pada voltmeter (volt)

I

= arus yang lewat ampermeter (A)

Pengukuran Hambatan Dalam Amperemeter Hambatan dalam sebuah amperemeter dapat diukur atau dicari nilainya dengan dua cara. Cara pertama adalah dengan menganggap dan memperlakukan amperemeter sebagai

sebuah hambatan beban yang kemudian diberi arus dari sebuah ggl dan kemudian diukur tegangannya seperti pada gambar 8.11. cara kedua serupa dengan cara pertama, tetapi volmeter pada cara pertama itu diganti dengan sebuah hambatan yang sudah diketahui nilainya, seperti pada gambar 8.12.

Untuk rangkaian pada gambar 8.11, nilai hambatan dalam amperemeter dapat dicari dengan persamaan, RA=

V I

Dengan V adalah tegangan yang terbaca pada voltmeter, dan i adalah kuat arus yang terbaca pada amperemeter. Untuk rangkaian pada 8.12, nilai hambatan dalam amperemeter dapat dicari dengan persamaan, RA=

I 1−I 2 R I2

Dengan

i1

adalah kuat arus yang terbaca pada amperemeter sebelum R dipasang dan

adalah kuat arus yang terbaca pada amperemeter setelah R dipasang.

Pengukuran Hambatan Dalam Voltmeter

i2

Hambatan dalam sebuah voltmeter dapat diukur dengan dua cara. Cara pertama adalah dengan menganggap atau memperlakukan voltmeter sebagai sebuah hambatan beban yang kemudian diberi arus dari sebuah ggl dan kemudian diukur kuat arusnya seperti pada gambar 8.13. cara kedua serupa dengan cara pertama, tetapi amperemeter pada cara pertama itu diganti dengan sebuah hambatan yang sudah diketahui nilainya, seperti pada gambar 8.14.

Untuk rangkaian pada gambar 8.13, nilai hambatan dalam voltmeter dapat dicari dengan persamaan, RV =

V I

Dengan V adalah tegangan yang terbaca pada voltmeter, dan i adalah kuat arus yang terbaca pada amperemeter. Untuk rangkaian pada 8.14, nilai hambatan dalam voltmeter dapat dicari dengan persamaan, RA=

V 1 −V 2 R V

Dengan dan

V2

V1

adalah beda potensial yang terbaca pada amperemeter sebelum R dipasang

adalah beda potensial yang terbaca pada voltmeter setelah R dipasang.

BAB III METODOLOGI EKSPERIMEN

1. Alat dan Bahan  Voltmeter DC  Amperemeter DC  Power supply 0-12 Volt DC  Rheostat 1 A; 20 ohm  Saklar  Hambatan  Kabel penghubung 2. Langkah Percobaan a. Menentukan hambatan dalam dari ampermeter. 1. Susun rangkaian seperti gambar 8.11 dan 8.12 dengan R adalah hambatan standar. 2. Tentukan besar tegangan yang digunakan dan usahakan agar selalu tetap selama percobaan. 3. Ganti R sebanyak 5 kali. 4. Catat arus yang terbaca pada ampermeter. b. Mengukur hambatan dalam dari Voltmeter 1. Susun rangkaian seperti gambar 8.13 dan 8.14 dengan R adalah hambatan standar. 2. Tentukan besar arus yang lewat dan jaga supaya selalu konstan selama percobaan. 3. Ubah tegangan sumber dan R sebanyak 5 kali. 4. Catat besar tegangan pada voltmeter.

\ 3. Gambar Percobaan

Gambar 8.11

Gambar 8.12 (sebelum dipasang R)

Gambar 8.13

Gambar 8.14 (setelah dipasang R)

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Tabel hasil pengamatan Gambar 8.11 RA= No

V I

I (A)

. 1 2 3 4 5

30.10-3 33.10-3 35.10-3 37.10-3 39.10-3

V (volt) 28.10-3 30.10-3 32.10-3 34.10-3 36.10-3

RA (Ω) 0,93 0,90 0,91 0,91 0,92

Gambar 8.12 RA= No

I 1−I 2 R dimana R=47 Ω I2

I1 (A)

. 1 2 3 4 5

30.10-3 33.10-3 35.10-3 37.10-3 40.10-3

I2 (A) 28.10-3 31.10-3 32.10-3 34.10-3 37.10-3

RA (Ω) 3,357 3,032 4,406 4,147 3,811

Catatan : gambar 8.11 dan 8. 12 merupakan gambar yang pengukuran amperemeter.

Gambar 8.13 RV = No .

V I I (A)

V (volt)

RA (Ω)

9.10-6 14.10-6 18.10-6 24.10-6 30.10-6

1 2 3 4 5

0,2 0,4 0,5 0,7 0,8

22222,2 28571,4 27777,7 29166,6 26666,6

Gambar 8.14 Rv = No . 1 2 3 4 5

V 1−V 2 R dimana R=10 k Ω=10000 Ω V2

V1 (A) 0,3 0,5 0,6 0,8 0,9

V2 (A) 0,2 0,4 0,4 0,6 0,7

RA (Ω) 5000 2500 5000 3333,3 2857,2

Catatan : gambar 8.13 dan 8. 14 merupakan gambar yang pengukuran Voltmeter.

2. Pembahasan 

Untuk pengukuran hambatan dalam ampermeter Pada gambar 8.11 Dapat dilihat dari tabel hasil pengamatan diatas dapat diketahui nilai hambatan dalam ampermeter pada setiap 5 kali percobaan adalah berbanding lurus dengan Tegangan. Dan berbanding terbalik dengan arus. RA=

V I

Pada gambar 8.12 Dapat dilihat bahwa hambatan dalam pada ampermeter bergantung pada arus dan hambatan yang diberikan. RA=

I 1−I 2 R I2

Seharusnya nilai RA pada cara 1 dan 2 menghasilkan nilai yang sama, tapi disini berbeda selisih sekitar 2,500-an Ω. Kesalahan hasil data tersebut adalah karena hambatan tetap R yang harus digunakan tidak disertakan dalam buku panduan praktikum. Sehingga yang kami gunakan adalah hambatan tetap 47 Ω. Untuk nilai RA pada kedua cara tersebut agar tidak terlalu selisih jauh, hambatan tetap yang diperlukan adalah 0,22 Ω. Tapi hambatan tetap yang tersedia di KIT Listrik dan Magnet hanya 47 Ω, 100 Ω, 10 kΩ, dan 470 kΩ. Kami tidak menemukan 0,22 Ω. 

Untuk pengukuran hambatan dalam Voltmeter Pada gambar 8.13 Dapat dilihat bahwa

RV =

V I

yaitu hambatan dalam berbanding lurus dengan

tegangan dan berbanding terbalik dengan kuat arus. Pada gambar 8.14 Dapat dilihat bahwa

Rv =

V 1−V 2 R V2

tegangan dan hambatan yang diberikan .

yaitu hambatan dalam bergantung pada

Seharusnya nilai RV pada cara 1 dan 2 menghasilkan nilai yang sama, tapi disini berbeda selisih sekitar 18000-an Ω. Kesalahan hasil data tersebut adalah karena hambatan tetap R yang harus digunakan tidak disertakan dalam buku panduan praktikum. Sehingga yang kami gunakan adalah hambatan tetap 10 kΩ. Untuk nilai RV pada kedua cara tersebut agar tidak terlalu selisih jauh, hambatan tetap yang diperlukan adalah 47 kΩ. Tapi hambatan tetap yang tersedia di KIT Listrik dan Magnet hanya 47 Ω, 100 Ω, 10 kΩ, dan 470 kΩ. Kami tidak menemukan 47 kΩ.

BAB V PENUTUP 1. Kesimpulan Berdasarkan

analisa

data

dan

pembahasan,

dapat

disimpulkan

bahwa

1) Untuk menentukan hambatan dalam amperemeter dapat digunakan 2 cara, yaitu: a. Cara

pertama

adalah

pengukuran

langsung

dengan

menggunakan

voltmeter dimana amperemeter dan voltmeter dipasang secara paralel. b. Cara kedua adalah pengukuran bertahap dengan hambatan tetap R. Untuk mengetahui nilai hambatan dalam amperemeter digunakan rumus. RA=

I −I V atau R = 1 2 R I I2 A

2) untuk mengukur hambatan dalam voltmeter digunakan rumus RV =

V −V 2 V atau R = 1 R I V V

2. Saran Sebelum melaksanakan percobaan, hendaknya mahasiswa mempelajari dan memahami konsep dan prinsip dari bahan praktikum.