A. Tujuan 1. Mahasiswa dapat mengukur mengukur tahanan dalam meter (Rm) dari mikroampermeter; 2. Mahasiswa Mahasiswa dapat dapat memperbes memperbesar ar batas ukur mikroam mikroampermeter permeter DC dengan dengan factor factor kelipatan : 2, 4, 6, 8, 10, 18, 20 kali kemampuan normal; 3. Mahasiswa Mahasiswa dapat dapat membuat membuat skala skala batas batas ukur ukur mikroamperm mikroampermeter eter yang diperbesar diperbesar batas ukurnya. B. Teori Singkat Merubah batas ukur atau memperbesar batas ukur pada prinsipnya memberikan tambahan tahanan shunt diluar meter yang sesuai dengan tahanan dalamnya hal tersebut dapat dikembangkan dengan kelipatan (2, 4, 6, 8, 10, 16, 20 dst). Formula yang digunakan untuk mengukur tahanan shunt, yaitu: Rsh = Rm / (n-1) Keterangan
: Rm
: tahanan dalam meter
n
: fact facto or kelip lipata atan yang diing iingin ink kan
Rsh Rsh
: tahan tahanan an shu shunt nt yang yang dipa dipasa sang ngka kan n
Menentukan tahanan dalam mikroampermeter Meto Metoda da peng penguk ukura uran n tahan tahanan an dalam dalam meter meter,, digun digunak akan an meto metode de subs substit titus usii (penggantian), metoda ini cukup baik untuk menentukan besarnya tahanan dalam mete meter. r. Adap Adapun un rang rangkai kaian an sepe seperti rti pada pada gamb gambar ar no. no. 2 di atas. atas. Lang Langkah kah untu untuk k mengetahui tahanan dalam meter : a. Saklar dihubu dihubungkan ngkan ke posisi posisi 1, atur atur decade decade resistor resistor (R1) sehingg sehinggaa penunjukan penunjukan mikroampermeter menunjuk skala penuh. b. Kemud Kemudian ian catat catat hasil hasil penun penunjuk jukan an voltm voltmeter eter;; c. Selanju Selanjutny tnyaa pinda pindahka hkan n saklar saklar ke posi posisi si 2;
d. Atur tahanan decade R2 sehinga penunjukan voltmeter sama dengan harga tadi (yang telah dicatat tadi); e. Baca tahanan decade R2 dan ini merupakan sama dengan tahanan dalam meter. C. Alat dan Bahan 1. DC power supply; 2. Voltmeter DC; 3. Multimeter SANWA; 4. Decade Resistor; 5. Saklar dua kutub; 6. Kabel penghubung; 7. Papan rangkaian. 8. DC mikroampermeter YEW 2501 kelas 1,0 batas ukur 0 - 3000μA. 9. DC miliampermeter. D. Gambar Rangkaian
E. Langkah Kerja
A. Menentukan tahanan dalam meter: 1. Rakitlah alat dan bahan percobaan seperti pada gambar 3, saklar pada posisi 1. 2. Hidupkan power supply atur tegangan sampai 5 volt; 3. Atur decade resistor R1 sehingga jarum penunjuk mikroampermeter menunjuk skala penuh (3000μA); 4. Catat penunjukan pada voltmeter (V=2,8 volt); 5. Pindahkan saklar pada posisi 2, kemudian atur tahanan decade R2, sehingga penunjukan voltmeter sama dengan di atas. 6. Baca harga tahanan decade (R2=198Ω); 7. Lepaskan rangkaian dari sumber tegangan dan hitung harga-harga tahanan shunt yang diperlukan untuk n=2, 4, 6, 8, 10, 16, 20. n: Rsh :
2 198
4 66
6 39,6
8 28,3
10 22
16 13,2
20 10,4
B. Memperbesar Batas Ukur 1. Rakitlah alat dan bahan seperti gambar 4, di mana S1 dan S2 dalam keadaan open; 2. Hidupkan power supply dan atur hingga menunjukkan keluaran 3 volt, kemudian tutup saklar S1 dan atur R1 sehingga mikroampermeter menunjuk 3000μA dan catat harga I (mA) pada miliampermeter; 3. Untuk percobaan dengan kelipatan n=2, makan atur harga Rsh sesuai dengan harga Rsh pada n=2; 4. Kemudian tutup saklar S2, baca penunjukan mikroampermeter. Jika penunjukan tidak sama Imp = (1/n) x Im (Imp=Nilai arus setelah diperbesar batas ukurnya;
5. Atur Rshp sehingga Imp=500 μA, kemudian catat harga Rshp dan Ip (mA) dan masukkan pada table pengamatan; 6. Nilai kesalahan atau % kesalahan dapat dihitung : % kesalahan = (Rsh – Rshp) / (Rsh) x 100 % 7. Lakukan percobaan seterusnya dengan mengikuti table pengamatan (untuk n=4, 6, 8, 10, 16, 20); 8. Setelah selesai lepaskan alat dan bahan. B. Memperbesar Batas Ukur Voltmeter `
1. Gunakan rangkaian seperti pada gambar 2 dengan ketentuan harga RS dengan n = 2; 2. Hidupkan power supply, pindahkan posisi saklar ke 1, dan atur power supply menunjukkan skala penuh ( 6 volt ), kemudian pindahkan saklar pada posisi 2. Catat hasil penunjukan meter dan masukkan ke dalam tabel pengamatan pada kolom Vb = 5,5 volt. Jika Vb belum menunjukan 0,5 x Vm maka aturlah RS sehingga Vbp menunjukan 0,5 x Vm; 3. Kemudian cata harga Rsp (Rs perbaikan) masukan ke dalam tabel percobaan; 4. Hitung harga perbedaan antara Vb dengan Vb perbaikan ( n=2 , Vbp = 0,5. Vm); 5. Lakukan percobaan ini seterusnya dengan ketentuan n=3, dan seterusnya. Dan ikuti langkah-langkah di atas; 6. Setelah selesai kemasi alat dan bahan, kembalikan ke tempat semula; 7. Hitung % kesalahan dengan formula %Kes = (Rs – Rsp)/ (Rs) x 100 %, atau (Vb – Vbp) / (Vb) x 100 % masukan dalam tabel percobaan.
F. Hasil Percobaan a. Tabel Pengamatan 1 (Pengukuran tahanan dalam meter) n: Rsh :
2 198
4 66
6 39,6
8 28,3
10 22
16 13,2
20 10,4
b. Tabel pengamatan perbesaran batas alat ukur meter. Rsh
I
Im
Imp
Ip
Rshp
%
(Ω)
(mA)
(μA)
(μA)
(mA)
(Ω)
Kesalahan
198 66
1,2 1,4
3000 3000
1500 1500
1 1,2
187 63
5,5 % 4,5 %
n: 2 4
G. Analisa Data Pada percobaan di atas sudah cukup akurat percobaan yang dilakukan. Dimana % kesalahan yang didapatkan adalah pas 4,5 %. Berdasarkan rumus yang digunakan maka percobaan ini sudah cukup berhasil. Namun pada percobaan pertama persentase kesalahannya lebih dari 5 %, yaitu 5,5 %. Hal ini, dimungkinkan karena beberapa factor, diantaranya : 1. Ketidaktelitian pencoba dalam melakukan percobaan; 2. Kesalahan pada alat percobaan, karena alat yang digunakan adalah alat ukur analog, sehingga keakuratannya kurang; 3. Alat yang rusak, karena terlalu tua umur penggunaannya.
H. Kesimpulan dan Saran Untuk memperbesar batas ukur sebuah mikroampermeter dapat dilakukan dengan cara menambahkan tahanan dalamnya (Rsh) sesuai dengan faktor perbesaran yang digunakan yaitu (2, 4, dst).
Apabila terdapat perbedaan itu dikarenakan adanya toleransi alat yang berkisar dari 2,5 - 5%. Jadi jika besar perhitungan lebih atau kurang dari 5 % masih bisa ditoleransi. Dan perbedaan itu juga dikarenakan kesalah yang ada pada sipembaca dan alat itu sendiri.
