PENGUKURAN TEGANGAN DAN ARUS TINGGI
Pada pengujian di laboratorium dan industri, dituntut untuk melakukan pengukuran tegangan dan arus yang akurat dan memberi jaminan keamanan yang baik bagi personal dan peralatan terhadap over voltage dan tegangan induksi berkenaan dengan Stray Coupling . Untuk itu penempatan dan layout dari peralatan adalah hal yang penting dan bebas dari interferensi electromagnetic pada pengukuran tegangan dan arus impuls. Tabel di bawah ini memperlihatkan metode/teknik metode/teknik pengukuran tegangan dan arus tingi Tabel 1. Teknik Pengukuran tegangan tegangan tinggi
Jenis Tegangan
Metode atau Teknik
a. Tegangan D
(i. !eries "esistance #icroammeter (ii. "esistance Potential divider (iii. $enerating %oltmeter (iv. !phere and other !park $aps
b. Tegangan A !rek"ensi da#a
(i. !eries impedance ammeter (ii. Potential divider divider (resistance or capacitance capacitance type (iii. Potential Transformator (&lectromagnetics or '%T (iv. &lectrostatic %oltmeter (v. !phere $aps
$. Tegangan !rek"ensi tinggi A% Tegangan i&'uls% dan Tegangan lain #ang beruba( dgn $e'at
i. Potential divider with a cathode ray oscillograph ("esistive or capacitive dividers (ii. Peak %oltmeter (iii. !phere gaps
Tabel ). Teknik Pengukuran Arus tinggi Jenis Arus
Metode atau Teknik
a. Arus d$
(i. "esistive shunts with #illiammeter (ii. all effect generators (iii. #agnetic )inks
b. Arus a$ !rek"ensi da#a
(i. "esistive shunts (ii. &lectromagnetic current transformer
$. !rek"ensi tinggi a$% arus i&'uls% dan Arus #ang beruba( dgn $e'at
(i. "esistive shunts (ii. #agnetic potensiometers or "ogowski coils (iii. #agnetic )inks (iv. all effect generators
Pengukuran Tegangan Tinggi D
Pengukuran tegangan tinggi dc sebagaimana pada pengukuran tegangan rendah umumnya dilakukan dengan menambah tahanan seri yang besar, mengingat, *rus dalam meter biasanya dibatasi pada nilai ++- mikroampere untuk full scale deflection. !edangkan untuk tegangan yang sangat tinggi (+--- k% keatas, permasalahan yang muncul adalah disipasi daya yang besar, arus bocor, perubahan resistansi berkenaan variasi temperature, dll. •
*ig( +(&i$ Series Resistan$e "it( Mi$roa&&eter
Tegangan tinggi dc biasanya diukur dengan menghubungkan tahanan yang sangat tinggi (eberapa ratus mega ohm terhubung seri dengan microammeter, sebagaimana ditunjukkan pada gambar .+.
*rus 0 yang mengalir melalui "esistansi " diukur oleh moving coil microammeter. esar Tegangan sumber adalah 1 % 2 0 " 3alam hal ini drop tegangan dalam meter diabaikan, olehkarena impedansi meter sangat kecil dibanding dengan resistansi seri ". Peralatan proteksi seperti paper gap, neon glow tube atau zener diode, merupakan media proteksi bagi microammeter terhadap tegangan
tinggi, ketika " mengalami kegagalan atau flash over. •
Resistan$e Potential di,iders
"esistance potential divider dengan sebuah elektrostatis atau high impedance voltmeter ditunjukkan pada gambar .4.
esar teganga tinggi dirumuskan sebagai berikut1
%=
" + + " 4 " %4 4
3imana %4 adalah tegangan rendah yang terukur pada " 4. 5ika terjadi perubahan tegangan secara tibatiba, seperti1 proses switching, flash over pada obyek uji, atau short ciruit, maka flash over atau kerusakan dapat terjadi pada divider elements berkenaan dengan stray capacitance yang melalui elemen dan juga kapasitansi tanah. Untuk mencegah adanya tegangan transien, maka voltage controlling capacitor dihubungkan pada elemen. !ebuah resistor seri yang terhubung dengan capasitor parallel digunakan untuk linearisasi ditribusi potensial transien, sebagaimana ditunjukkan pada gambar .6. Potential divider dibuat dengan ketelitian -.-78 hingga tegangan +-- k%, ketelitian -.+8 hingga tegangan 6-- k% •
Generating -olt&eter
Peralatan pengukuran tegangan tinggi yang menggunakan prinsip pembangkitan sebagaimana pada Van de Graaff Generator . $enerating voltmeter merupakan variable capacitor electrostatic voltage generator
yang membangkitkan arus sebanding dengan
tegangan eksternal yang diterapkan. Peralatan ini digerakkan oleh sebuah e9ternal synchronous atau constant speed motor dan tidak menyerap daya atau energy dari sumber pengukuran tegangan Prinsip Operasi
#uatan disimpan dalam capasintasi capasitor ' yang diberikan oleh : 2 '%. 5ika kapasitansi kapasitor bervariasi dengan waktu saat dihubungkan ke sumber tegangan %, maka *rus yang melalui kapasitor adalah1 i
= d: = % d' + ' d% dt
dt
dt
(+
Untuk dc, tegangan d%/dt 2 -, olehkarena itu i=
d: dt
= % d'
(4
dt
5ika kapasitansi ' bervariasi di antara limit 'o dan ('o;'m secara sinusoidal, sebagaimana1 ' 2 'o ; 'm !in
t
ω
#aka arus adalah1 im 2 im 'os
t , dimana i m 2 % 'm
ω
ω
im adalah nilai puncak arus, maka nilai rms dari arus adalah1 i rms
Untuk fre:uensi sudut
= %'mω 4
(6
yang konstan, arus sebanding dengan tegangan yang diterapkan %.
ω
Pada umumnya arus yang dibangkitkan disearahkan dan diukur oleh moving coil meter. $enerating %olmeter dapat digunakan untuk pengukuran tegangan ac.
PENGUKURAN TEGANGAN TINGGI A DAN IMPUSE
Pengukuran tegangan tinggi *' menggunakan metode konvensional seperti1 series impedance voltmeters, potential divider, potensial transformer, atau electrostatic voltmeters. *kan tetapi designnya berbeda dibanding metermeter tegangan rendah, misalnya pada design isolasinya. 5ika hanya dibutuhkan pengkuran nilai puncak, maka peek voltmeters dan sphere gap dapat digunakan.
Pengukuran *' frekwensi tinggi dan impuls, semuanya menggunakan potential dividers dengan cathode ray ascillograph untuk merekam bentuk gelombang tegtangan. !phere gaps digunakan jika nilai yang dibutuhkan hanya nilai tegangan puncak dan juga untuk keperluan kalibrasi. •
Series I&'edan$e -olt&eter
Untuk pengukuran frekwensi daya, series impedance dapat berupa resistansi murni atau reaktansi. 5ika resistansi menyebabkan rugirugi daya, biasanya capasitor dijadikan sebagai series reactance. 3an residual inductance pada resistansi mengalami kenaikan pada impedansi yang berbeda dari resistansinya. memberikan !elain itu pula untuk resistansi yang tinggi, variasi resistansi terhadap temperature merupakan masalah. "eaktansi yang tinggi untuk tegangan tinggi memiliki stray capacitance dan karenanya resistansi mempunyai rangkaian e:ivalen seperti pada gambar .<. Untuk setiap frekwensir
dari tegangan *',
ω
impedansi dari resistansi " adalah1 ==
5ika
) dan
ω
" + jω) (+ − ω4)' + jω'"
(7
' kecil dibandingkan ", maka1
ω
ω) − ω'" "
= = " + + j
(>
3an total sudut phasanya adalah1 ω) − ω'" "
tan φ =
?ondisi ini dapat dibuat - dan tidak bergantung pada frekwensi, jika1
(
)/' 2 " 4 •
(<
Series a'a$itan$e -olt&eter
!eries capacitor digunakan sebagai pengganti resistor untuk pengukuran tegangan tinggi *'. 3iaagram skematik ditunjukkan pada gambar .+-. *rus 0 c yang melalui meter adalah1 0c
3imana1
=
(@
jω'%
' 2 ?apasitansi dari series capacitor 2 Arekwensi sudut, dan
ω
% 2 Tegangan *' yang diterapkan 5ika tegangan *' mengandung harmonic, maka akan terjadi perubhan pada series impedance. Bilai tegangan rms % dengan harmonic diberikan oleh persamaan1 %=
4
%+
+%44 + %64 + ... + %n 4
%+,%4,C%n mempresentasikan nilai fundamental rms, harmonic ke 4 Cdank e n
*rus berkenaan dengan harmonisasi ini adalah1 0+
(++
'%+ =ω
04
= 4ω'%4 ,....
0n
'%n = nω
(+-
Dlehkarenanya, resultante arus rms adalah1 4
0 = ω'(%+
+ E%44 + ... + n 4%n 4 + / 4
(+4
3engan +-8 harmonic kelima, maka arusnya adalah ++.48 lebih tinggi, dan karenanya errornya ++.48 pada pengukuran tegangan. #etode ini tidak direkomendasi jika tegangan ac bukan gelombang sinusoidal murni.
a'asitan$e Potential Di,iders and a'a$itan$e -oltage Trans!or&ers
&rror berkenaan dengan tegangan harmonic dapat dieliminasi dengan mengunakan 'apacitive %oltage dividers dengan %olmeter elektrostatis atau meter impedansi tinggi. 5ika meter dihubungkan melalui long cable, maka kapasitansinya harus dimasukkan dalam perhitungan. iasanya, kapasitor yang digunakan sebagai ' berupa tekanan udara atau gas standar (gambar .++, dan ' 4 merupakan kapasitor besar (mica, paper, atau capasitor dengan rugirugi yang kecil. '+ merupakan kapasitor 6 terminal dan dihubungkan dengan ' 4 melalui shielded cable , dan '4 completely shielded
yang berada dalam bo9 untuk menghindari stray
capacitance. Tegangan yang diterapkan dirumuskan dengan1
' + '4 + '6 %+ = %4 + ' + (+6 3imana 'm adalah kapasitansi meter , %4 merupakan pembacaan meter
*dapun ihtisar dari pengukuran bolak balik dapat dilihat pada tabel dibawah iniF
Pengukuran Tegangan Tinggi D.
Tegangan tinggi arus searah dapat diukur dengan berbagai cara 1 1.
Pengukuran dengan resistor tegangan tinggi.
*rus yang digunakan untuk pengukuran ini harus sangat kecil yaitu berkisar + m*, dikarenakan batas pembebanan pada sumber tegangan serta pemanasan pada resistor ukur. *kan tetapi arus yang kecil mudah terganggu oleh arus G arus galat berupa arus G arus bocor dalam bahan isolasi dan permukaan isolasi serta berupa peluahan korona. ?onstruksi resistor tegangan tinggi dibentuk dengan menhubungkan elemen G elemen resistor secara seri. $ambar +. #engukur tegangan searah dengan suatu resistor seri atau pembagian resistif. ).
Pengukuran dengan &eng(ubung seri &ikroa&&eter dengan resistor.
Tegangan tinggi 3' biasanya diukur dengan menghubungkan tahanan yang sangat tinggi (beberapa ratus megaohm terhubung seri dengan microammeter, sebagaimana ditunjukkan pada gambar 4. *rus 0 yang mengalir melalui resistansi " diukur oleh moving coil microammeter. esar tegangan sumber adalah 1 %20" 3alam hal ini drop tegangan dalam meter diabaikan, oleh karena impedansi meter sangat kecil dibanding dengan resistansi seri ". Peralatan proteksi seperti paper gap, neon glow tube atau Hener diode, merupakan media proteksi bagi microammeter terhadap tegangan tinggi, ketika " mengalami kegagalan atau flash over. /.
Pengukuran berdasarkan 'rinsi' generator.
#uatan disimpan dalam kapasitor kapasintasi ' yang diberikan oleh : 2 '%. 5ika kapasitansi kapasitor bervariasi dengan waktu saat dihubungkan ke sumber tegangan %, maka arus yang melalui kapasitor adalah 1 Untuk 3', tegangan
,oleh karena itu
Untuk ferkuensi sudut
ω
yang konstan, arus sebanding dengan tegangan yang
diterapkan %. Pada umumnya arus yang dibangkitkan disearahkan dan diukur oleh moving coil meter. $enerating voltmeter dapat digunakan untuk pengukuran tegangan *'. 0.
Pengukuran dengan Pe&akaian Pe&bagi Tegangan
Untuk mengukur tegangan arus searah yang tinggi dibutuhkan pembagi tegangan. *lat ini dipakai untuk menurunkan tegangan yang tinggi menjadi tegangan yang rendah sehinga dapat disambungkan ke meter atau '"D. Bilai tegangan ini cukup besar sehingga tidak akan membahayakan alat ukur itu sendiri atau pemakai. erdasarkan elemenelemen yang dipakai, pembagi tegangan ini dapat dibedakan menjadi 1 +. Pembagi tegangan resistif, berisi elemen tahanan. 4. Pembagi tegangan kapasitif, berisi elemen kapasitor. 6. Pembagi tahanan campuran antara resistor dan kapasitor.
gambar Pembagi tegangan dengan kabel pelambat
5enis pembagi tegangan =+ dan =4 dapat berupa tahanan, kapasitor atau campuran "'. &lemen tahanan dan kapasitor bila diterapkan pada tegangan tinggi selalu terdapat pengaruh tahanan dan kapassitansi. !elain itu tahanan yang dipakai harus mempunyai induktansi yang kecil. Pembagi tegangan berisi tahanan. (rumus ila =+ dan =4 adalah tahanan murni maka = + 2 " + dan =4 2 " 4, jadi (rumus ila =+ dan =4 adalah kapasitor murni, maka (rumus Pengukuran Tegangan Tinggi A.
Tegangan tinggi arus bolak balik dapat diukur dengan berbagai cara 1 1.
S'(ere Ga'
5ika tegangan yang diterapkan melampaui tegangan tembus statis, maka dalam waktu beberapa Is, sela percik akan tembus.!elama selang waktu tersebut puncak tegangan jaringan dapat dianggap konstan.Dleh karena itu tembus dalam gas selalu terjadi pada puncak tegangan bolak balik frekuensi rendah.Untuk sela dengan medan yang homogen (waktu peluahan tembus sangat singkat perilaku tersebut teramati untuk frekuensi yang lebih tinggi. ?arena itu puncak tegangan bolak balik dengan frekuensi hingga 7-- kH dapat ditentukan dengan mengukur besar sela udara atmosfer sewaktu tembus. 3alam gambar + ditunjukkan dua susunan sela bola untuk pengukuran. !usunan horiHontal digunakan untuk diameter 3 J 7- cm dengan rentang tegangan yang lebih rendah sedangkan untuk diameter yang lebih besar digunakan susunan vertikal yang mengukur besar tegangan terhadap bumi. Untuk memperoleh ketelitian yang tinggi pada pengukuran dengan sela bola standar perlu diperhatikan halhal berikut 1 •
5arak sela s J 3
•
5arak sela s K 7 8 jarijari elektroda
•
Permukaan elektroda tidak boleh berdebu
•
&lektroda harus licin (jangan dibersihkan dengan pembersih yang kasar
•
5arak benda di sekitar elektroda K (-,47 ; %/6-- m
•
Untuk mencegah osilasi saat terjadi percikan, sebuah resistor yang tahanannya K 7-- ohm diserikan dengan elektroda bola.
).
Potential trans!or&er
Trafo ukur adalah trafo stepdown yang dirancang khusus untuk pengukuran tegangan tinggi.?umparan tegangan tinggi dihubungkan ke terminal yang akan diukur, sedangkan kumparan tegangan rendahnya dihubungkan dengan voltmeter atau alat ukur tegangan rendah lainnya."angkaian pengukuran ditunjukkan pada gambar berikut 1 5ika tegangan voltmeter adalah % u, maka tegangan tinggi yang hendak diukur adalah 1 %9 2 a%u 3imana a (faktor transformasi trafo ukur !ifat sifat alat ukur ini adalah 1 •
arganya mahal karena untuk tegangan yang sangat tinggi serta frekuensi yang relatif rendah (7- H maka perkalian fluks magnetik dan jumlah lilitan dari belitan tegangan tinggi menjadi sangat besar
•
asil pengukurannya teliti
•
'ocok untuk pengukuran di atas +-- k%
•
3apat digunakan untuk mengukur tegangan puncak, harga efektif tegangan, dan menunjukkan bentuk gelombang tegangan.
/.
Pengukuran tegangan 'un$ak dengan ka'asitor ukur
3alam gambar di atas ditunjukkan suatu rangkaian untuk mengukur dengan tepat dan secara kontinu nilai puncak tegangan tinggi bolak balik terhadap bumi.*rus i yang tergantung pada laju perubahan tegangan u (t mengalir melalui kapasitor tegangan tinggi ' dan dilalukan menuju bumi melalui dua penyearah % + dan %4 yang terpasang antiparalel.Bilai ratarata L+ dari arus i+ diukur dengan piranti kumparan putar, pada kondisi tertentu nilai 0 + sebanding dengan nilai puncak tegangan tinggi U.3engan mengandaikan penyearah ideal maka pada saat % + melalukan arus diperoleh persamaan berikut 1 ( rumus untuk t 2 - C T/4 ("umus
Untuk tegangan yang simetris 1 (rumus dan dengan T 2 +/f maka diperoleh persamaan berikut 1 (rumus 5ika digunakan rangkaian penyearah gelombang penuh (rangkaian $raetH sebagai pengganti rangkaian penyearah setengah gelombang pada gamar tersebut, maka faktor 4 pada penyebut dalam persamaan di atas harus diganti menjadi E.Untuk menurunkan persamaan yang dimaksud maka u(t tidak dianggap sinus, meskipun jika digunakan penyearah pasif (terutama dioda semikonduktor maka tegangan tinggi yang terukur tidak boleh memiliki lebih dari satu puncak dalam setengah periode.Penggunaan penyearah mekanik sinkron atau penyearah yang dapat dikendali (kontak osilasi, penyearah putar memungkinkan pengukuran tegangan bolak balik yang benar dengan lebih dari sebuah puncak dalam setengah periode.Pemantauan bentuk tegangan tinggi dengan osiloskop adalah perludan biasanya dilakukan dengan mengamati arus i + yang hanya memiliki sebuah perpotongan dalam setengah periode. 5ika frekuensi f, kapasitansi ukur ' dan arus L + dapat ditentukan dengan teliti maka pengukuran tegangan bolak balik yang simetris dengan teknik Chubb dan Fortesque dengan rangkaian yang sesuai sangat teliti dan cocok untuk mengalibrasi piranti ukur tegangan puncak yang lain M Boeck +@>6N.?ekurangan metode ini untuk pengukuran teknis adalah ketergantungan pembacaan pada frekuensi serta memerlukan pengamatan kurva. 0.
Pe&bagi tegangan ka'asiti!
?ini telah dikembangkan beberapa rangkaian penyearah untuk mengukur puncak tegangan tinggi bolak balik dengan bantuan pembagi kapasitif. #etodemetode ini lebih menguntungkan dibanding dengan rangkain 'hubbAurtes:ue dikarenakan nilai terukur tidak bergantung pada frekuensi serta membolehkan pengukuran dengan banyak puncak tegangan dalam setiap setengah periode. 3alam gambar di atas menunjukkan rangkaian penyearah setengah gelombang yang sangat sederhana serta cukup teliti untuk berbagai penggunaan.3alam rangkaian ini kapasitor ukur 'm dimuati hingga bertengangan O 4 yakni nilai puncak dari u (t."esistor " m yang membuang muatan 'm diperlukan untuk mengatasi penurunan pada tegangan yang diterapkan. ?onstanta waktu yang dipilih bergantung pada respon rangkaian yang dikehendaki, sehingga
resistansi
dalam
dari
perangkat
ukur
yang
digunakan
diperhitungkan.Umumnya digunakan nilai kosntanta waktu sebagai berikut 1 " m'm J + detik
juga
harus
*kan tetapi, konstanta waktu tersebut harus jauh lebih besar daripada periode T 2 +/f dari tegangan bolak balik yang diukur sehingga tegangan U m pada 'm tidak cepat menurun dalam selang waktu pengisian muatan, dalam gambar E ditunjukkan nilainilai sesaat dari U m (t.Persyaratan tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan berikut 1 " m'm KK +/f "esistansi " 4 yang terpasang paralel dengan ' 4 diperlukan untuk mencegah pengisian '4 oleh arus yang mengalir melalui penyearah % m.Bilai " 4 harus dipilih sedemikian sehingga jatuh tegangan pada " 4 (yang menyebabkan pengisian ' 4 adalah sekecil mungkin.3engan demikian 1 " 4 JJ " m pada pihak lain pengaruh nilai " 4 terhadap perbandingan pembagi kapasitif harus sekecil mungkin 1 " e KK +/('4 3engan terpenuhinya semua kondisi di atas maka hubungan antara nilai puncak tegangan tinggi dengan tegangan terukur O m dapat dinyatakan dengan persamaan berikut 1 (rumus *lat ukur yang digunakan harus memiliki impedansi masukan yang tinggi.Untuk itu dapat digunakan meter%olt elektrostatik , alat ukur kumparan putar dengan kepekaan tinggi dan penguat elektrometer atau penguat resistansi dengan penunjukan dogital atau analog.Perubahan rentang ukur biasanya disebabkan oleh pengubahan besar ' 4. ?etentuanketentuan terhadap nilainilai komponen di atas tiak berlaku umum serta membatasi ketelitian yang diperoleh terutama pada frekuensi rendah.!ifatsifat tersebut dapat diperbaiki dengan menggunakan rangkaian yang lebih teliti M Zaeng, Volcker +@>+N. ?etelitian secara keseluruhan tidak hanya bergantung pada sifatsifat rangkaian ukur pada sisi tegangan rendah, tetapi juga pada kapasitor tegangan tinggi.?apasitor ukur untuk tegangan yang sangat tinggi sering tidak ditapis dengan sempurna sehingga menimbulkan galat tambahan akibat medanmedan bocor M Luhrmann +@-N. ?eburukan pembagi tegangan kapasitif ini antara lain adalah 1 •
asil pengukuran dipengaruhi oleh kapasitansi kabel ukur
•
?esalahan bisa terjadi karena adanya kapasitansi antara kondensator ' h dan tanah yang disebut kapasitansi sasar.?apasitansi sasar dijumpai juga antara kondensator ' h
dan selubung kabel.al ini berpengaruh terhadap hasil pengukuran terutama pada saat pengukuran tegangan tinggi impuls. alhal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan pembagi tegangan kapasitif adalah 1 •
?abel ukur harus kabel koaksialn yang konduktor luarnya ditanahkan.al ini dimaksudkan untuk mencegah pengaruh induksi dari pembagi tegangan terhadap inti kabel
•
Untuk mengurangi pengaruh induksi pembagi tegangan terhadap osiloskop, maka jarak osiloskop dan pembagi tegangan harus relatif jauh
•
!ebaiknya osiloskop diberi perisai (shielding untuk mencegah pengaruh induksi dari pembagi tegangan terhadap tampilan osiloskop.
.
-olt&eter elektrostatik
5ika diterapkan tegangan u (t pada suatu susunan elektroda, misalnya seperti dalam gambar a, maka medan elektrik menghasilkan gaya A (t yang cenderung mempersempit sela elektroda s. $aya tarik tersebut dapat dihitung dari perubahan energi dari medan elektrik 1 ?apasitansi ' dari susunan bergantung pada besar sela s. 3engan melepas sumber tegangan maka gaya A (t dapat diperoleh dari hukum kekekalan energi dQ ; A ds 2 M?upfmuller +@>7N.3engan memperhitungkan bahwa muatan 'u (t tidak bergantung pada besar sela 1 (rumus 5ika nilai ratarata A dihitung dari persamaan ini maka diperoleh hubungan yang linear antara A dan nilai efektif kuadrat dari tegangan yang diterapkan 1 (rumus Pengaruh faktor d'/ds bergantung pada cara pengubahan gaya A menjadi bentuk pembacaan.!ecara umum d'/ds akan berubah renang ukur sehingga simpangan pembacaan tidak lagi bergantung secara kuadrat. 3alam gambarb dicontohkan dengan sederhana suatu piranti ukur elektrostatik yang dirancang oleh Starke dan Schroeder . $aya A (t bekerja pelat kecil + yang ditempatkan pada tuas dengan sebuah poros, pada ujung tuas yang lain ditempatkan cermin 6 yang memantulkan berkas cahaya untuk penunjujan optik. Pegas pelat 4 berfungsi untuk menghasilkan momen penahan.
Pengukuran Tegangan I&'uls
1.
Pengukuran tegangan tinggi I&'uls dengan sela 'er$ik bola.
Tegangan tembus udara tergantung pada kuat medan listrik tembus udara, diameter bola yang akan mempengaruhi efisiensi medan listrik pada permukaan konduktor dan jarak sela. 3alam suatu persamaan dinyatakan bahwa 1 d ! " #d $ s $ η %imana &
).
d !
1 tegangan tembus udara (k%
#d
1 ?uat medan listrik tembus udara (k%/cm
s
& 'arak sela konduktor (cm)
*
& e+isiensi medan listrik konduktor
Pe&bagi Tegangan Resisti!
(gambar $ambar di atas merupakan !istem Pengukuran tegangan impuls dengan pembagi resistif, dimana gangguan terpenting dari perilaku ideal pembagi diakibatkan oleh kapasitansi bumi dari cabang tegangan tinggi ", yang harus panjang untuk mengisolasi tegangan yang lebih tinggi. ?apasitansi bumi ini didekati dengan kapasitansi ' dalam rangkaian ekivalen dalam gambar b yang dihubungkan ditengahtengah " +. 3engan menggunakan persamaan dalam a maka respon langkah satuan dari rangkaian ini dapat diturunkan sebagai 1 2ru&us3 /.
Pe&bagi Tegangan Ka'asiti!
Pada pembagi tegangan kapasitif perbandingan transformasi akan berbeda untuk frekuensi yang berlainan dari 1 untuk frekuensi sangat tinggi untuk frekuensi yang lebih rendah E.
Menentukan Perilaku Rangkaian Ukur Tegangan I&'uls dengan Per$obaan
"angkaian sistem pengukuran tegangan pengukuran tegangan impuls yang lengkap1 +.pembangkit tegangan impuls 4. obyek uji 6. saluran pembagi E. pembagi 7. ?abel Ukur >. ?D 3isini tegangan u+ (t yang diukur adalah tegangan pada terminal objek uji, sementara hasil pengukutan u4 (t berkaitan dengan kurva pada layar ?D. Qaktu tanggap sistem pengukuran secara keseluruhan (T res diperoleh dari waktu tanggap (T, waktu tanggap kabel ukur koaksial (T ? dan waktu tanggap osiloskop (T ?D
