11
2. Multimeter Sebagai Voltmeter Dan Amperemeter
Tujuan Percobaan
Setelah melakukan percobaan ini anda diharapkan dapat :
Menyelidiki pengaruh tahanan dalam voltmeter pada pengukuran tegangan searah;
Menyelidiki besarnya tegangan jauh pada rangkaian pembagi tegangan searah;
Menyelidiki tegangan output antara variabel resistor atau pembagi tegangan;
Menggunakan multimeter sebagai peukur ampere meter dengan terampil;
Menyelidiki pengaruh tahanan dalam ampere meter pada pengukuran arus.
Dasar Teori
Dalam percobaan 1 sudah dijelaskan kegunaan multimeter, yaitu untuk mengukur tegangan, yaitu multimeter sebagai voltmeter. Cara pengukuran tegangan DC, letakkan saklar posisi multimeter pada posisi DC volt pada range tertentu. Hasilnya akan terlihat pada jarum penunjuk, perhatikan pula skala range yang sesuai.
Tegangan adalah suatu beda potensial antara dua titik yang mempunyai perbedaan jumlah muatan dengan satuan volt (V). Satu volt adalah perubahan energi sebesar satu joule yang dialami oleh satu coulumb muatan listrik.
Multimeter juga dapat digunakan untuk pengukuran arus/amperemeter. Cara pemasangan amperemeter adalah seri terhadap beban yang akan diukur arusnya ( baca teori dasar percobaan 1 ).
Peukur amperemeter juga mempunyai tahanan dalam seperti halnya voltmeter yang dapat mempengaruhi hasil pengukuran arus pada rangkaian. Arus listrik timbul karena adanya gerakan elektron satu arah dari suatu bahan atau zat akibat pengaruh dari luar dengan satuan ampere.
Satu ampere adalah jumlah muatan listrik dari 6,24 x 10 elektron yang mengalir melalui satu titik tertentu selama satu detik.
Dalam percobaan ini akan diukur arus searah (Direct current).
Tahanan dalam peukur
Tahanan dalam peukur perlu mendapat perhatian jika kita menggunakan peukur tersebut untuk mengukur tegangan DC maupun AC. Jika suatu peukur tidak dilengkapi dengan data-data tentang besaranya tahanan dalam untuk setiap batas ukur, maka biasanya pada meter itu dicantumkan sensitivitas peukur yang ditulis dalam ohm/volt. Dengan mencantumkan sensitivitas tersebut kita dapat mencari tahanan dalam peukur untuk setiap batas ukur.
Tahanan dalam = batas ukur (range) x sensitifitas
Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu :
Multimeter 2 buah
Catu daya DC 1 buah
Model resistor : 100 ohm
470 ohm
1K ohm
3k3 ohm
1M ohm
1k2 ohm
Variabel resistor 5K, 10K, 1K
Gambar Rangkaian
R1
R1
8 V V
8 V
V
R2
R2
Gambar 2.1
V
V
R1
R1
V
V
10 V R2
10 V
R2
Gambar 2.2
A
A
6 V
6 V
BV
B
V
Gambar 2.3
R1
R1
A1
A1
6 V R2
6 V
R2
A2
A2
Gambar 2.4
AT
AT
AT
AT
I2I1
I2
I1
6 V R2
6 V
R2
R1
R1
A2A1
A2
A1
Gambar 2.5
R1I1
R1
I1
A1
A1
I3I2
I3
I2
R3
R3
VSR2
VS
R2
A3A2
A3
A2
Gambar 2.6
2.5 Langkah Percobaan
Langkah pengukuran tegangan seperti Gambar 2.1 dengan voltmeter, catat hasilnya pada tabel 2.1
Langkah pengukuran tegangan V1 dan V2 seperti pada Gambar 2.2 dengan voltmeter. Catat hasilnya pada tabel 2.2
Lakukan pengukuran tegangan seperti Gambar 2.3 dengan voltmeter. Catat hasilnya pada Tabel 2.3
Ulangi langkah 1,2,3 dengan menggunakan peukur yang lain.
Untuk rangkaian yang dipasang seri seperti Gambar 2.4, ukurlah arus I1 dengan menggunakan amperemeter A1 dan arus I2 dengan menggunakan amperemeter A2. Catat hasilnya pada Tabel 2.4 untuk beberapa variasi nilai R1 dan R2.
Untuk rangkaian yang dipasang paralel seperti Gambar 2.5. Ukurlah besarnya It (arus total) pada At dan arus masing-masing cabang R1 dan R2.
Untuk rangkaian yang dipasang seri paralel seperti Gambar 2.6. Ukurlah I1, I2, dan I3 untuk Vs = 6 volt. Catat hasilnya pada Tabel 2.6 untuk beberapa variasi nilai R1, R2, dan R3. Ganti sumber tegangan dengan 8 volt. Catat hasilnya pada Tabel 2.7.
2.6 Keselamatan Kerja
Untuk pengukuran arus dan tegangan searah, letakkan multimeter pada posisi saklar Idc/Vdc, kemudian untuk skala batas ukur pasangkan pada skala batas ukur paling besar. Bila belum terbaca perlahan-lahan turunkan sampai terbaca dengan jelas pada skala pengukuran.
Perhatikan skala range yang sesuai dengan batas ukur dan baca hasil pengukuran yang teliti dan benar, catat hasilnya.
2.7 Data percobaan
Tabel 2.1
R1
R2
Pengukuran ( V )
Perhitungan
( V )
Ket
Deko
ATN
Range
V
Range
V
100
470
10
6,6
10
6,9
6,6
100
1K
10
7,2
10
7,2
7,2
100
3,3K
10
7,8
10
7,6
7,8
100
4,7K
10
7,9
10
7,8
7,8
Tabel 2.2
R1
R2
Pengukuran ( V )
Perhitungan ( V )
Ket
Range
V1
Range
V2
V1
V2
100
470
50
1,7
50
8
1,7
7,99
100
1K
50
0,9
50
9
0,9
9
100
3,3K
50
0,2
50
9,7
0,294
9,702
100
4,7K
50
0,2
50
9,7
0,2083
9,7901
Tabel 2.3
Posisi Variabel Resistor
Pengukuran ( V )
Pengukuran ( )
Ket
Range
Vac
Range
Vbc
Rac
Rbc
A
10
6
10
0
240
1
B
10
5,2
10
0,8
220
38
C
10
4
10
2
180
90
D
10
2,9
10
3,1
130
140
E
10
1,9
10
4,1
85
190
F
10
0,6
10
5,4
31
240
G
10
0
10
6
1
260
Tabel 2.4
R1
R2
Pengukuran ( mA )
Perhitungan ( mA )
Ket
Range
I1
Range
I2
I1
I2
100
470
25
10,5
25
10,5
10,5263
10,5263
100
1K
25
5,4
25
5,25
5,45
5,45
100
3,3K
25
1,675
25
1,675
1,7647
1,7647
100
4,7K
25
1
25
1
1,25
1,25
Tabel 2.5
R1
R2
Pengukuran ( mA )
Perhitungan ( mA )
Ket
Range
It
Range
I1
Range
I2
It
I1
I2
100
470
0,25
70
0,25
57
0,25
12
72,7
57,7
1,22
100
1K
0,25
65
0,25
59
0,25
60
66
66
6,6
100
3,3K
0,25
60
0,25
58
0,25
17
61,8
58,2
1,76
100
4,7K
0,25
60
0,25
58
0,25
12
61,2
58,7
1,25
Tabel 2.6
Vs = 6 Volt
R1
R2
R3
Pengukuran ( mA )
Perhitungan ( mA )
Ket
Range
I1
Range
I2
Range
I3
I1
I2
I3
100
470
1K
25
14
25
9,6
25
4,5
14,29
4,56
9,73
100
470
3,3K
25
11,5
25
10,1
25
1,4
11,732
10,269
1,462
100
470
4,7K
25
11,1
25
10,2
25
1,1
11,379
10,34
1,034
100
1K
3,3K
25
7
25
5,2
25
1,6
6,917
5,308
1,6086
Tabel 2.7
Vs = 8 Volt
R1
R2
R3
Pengukuran ( mA )
Perhitungan ( mA )
Ket
Range
It
Range
I1
Range
I2
It
I1
I2
100
470
1K
25
18,6
25
12,5
25
6
19,06
12,96
6,09
100
470
3,3K
25
15,1
25
13,4
25
2,1
15,6
13,6
1,94
100
470
4,7K
25
14,9
25
13,4
25
1,3
15
13,4
1,4
100
1K
3,3K
25
9,1
25
7
25
2,1
9,5
7,2
2,4
Evaluasi dan Pertanyaan
Jawablah soal-soal berikut dengan jelas dan benar !
Apa pengaruh tahanan dalam voltmeter terhadap hasil pengukuran rangkaian Gambar 2.1?
Berapa besar tegangan jatuh pada R1 dan R2 pada rangkaian gambar 2.2 ?
Berapa besar tegangan output potensiometer sebagai pembagi tegangan ?
Buatlah dalam kertas grafik : It = f ( Rt ) dan hasil pengukuran dan perhitungan dari rangkaian Gambar 2.1 dan 2.2 ( pilih untuk satu macam variasi R1 dan R2 ) !
Buatlah dalam kertas grafik : It = f ( Rt ) dan hasil pengukuran dan perhitungan dari rangkaian Gambar 2.3 ( pilih untuk satu macam variasi R1, R2, dan 3 dengan satu macam sumber tegangan ) !
Apa kesimpulan analisa Anda dari percobaan di atas ?
Jawaban :
Tahanan pada rangkaian gambar 2.1 dapat memperkecil tegangan ( voltmeter ) dari tegangan yang telah diberikan pada awalnya sehingga, hasil pengukuran tidak sama dengan tegangan yang telah diberikan pada awalnya
Tegangan jatuh ( gambar 2.2 ) pada R1 yakni
Kesimpulan :
Pengukuran tegangan dan arus dapat dilakukan dengan dua cara yaitu menggunakan alat ( multimeter ) dan dengan perhitungan sesuai dengan data-data yang tertera pada komponen.
Hasil pengukuran setiap multimeter saat mengukur rangkaian yang sama, belum tentu sama satu sama lain karena setiap merk memliki kelemahan masing-masing.
Hasil pengukuran dengan multimeter akan sedikit berbeda dari perhitungan teori karena setiap tahanan memiliki toleransi yang berbeda. Bukan hanya itu, apabila di sebuah rangkaian tersebut di pasang potensiometer dan diukur dengan dua multimeter maka nilai pada kedua multimeter itu akan berbanding terbalik contohnya pada gambar 2.3.
Besarnya tegangan dan arus dalam suatu rangkaian dipengaruhi oleh besar dan posisi tahanan
Semakin besar tahanan yang diberikan dalam suatu rangkaian maka arus yang mengalir juga akan semakin kecil. Demikian jika tegangan yang diinput dalam suatu rangkaian semakin besar maka arusnya juga semakin besar dengan catatan besarnya tahanan tidak diubah, seperti tabel 2.6
