BAB I PENDAHULUAN Multimeter sebagai voltmeter dan amperemeter 1.1 Tujuan pecobaan Setelah melakukan percobaan ini anda diharapkan dapat : 1. Melediki pengaruh tahanan dalam voltmeter pada pengukuran tegangan searah; 2. Menyelidiki besarnya tegangan jatuh pada rangkaian pembagi tegangan searah; 3. Menyelidiki tegangan output antara variabel resistor atau pembagi tegangan; 4. Menggunakan multimeter sebagai amperemeter dengan terampil; 5. Menylidiki pengaruh tahanan dalam amperemeter apda pengukuran arus. 1.2 Dasar teori Dalam percobaan 1 sudah dijelaskan kegunaan multimeter, yaitu untuk mengukur tegangan, yaitu multimeter sebagai voltmeter. Cara pengukuran tegangan dc, letakan saklar pada 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 memunyai perbedaan jumlah muatan dengan satuan volt (V). Satu volt adalah perubahan eneri sebesar satu joule yang dialami oleh satu coulomb 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 yang 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 6,34 x 1018 elektron yang mengalir melalui satu titik selama satu detik. Dalam percobaan ini akan diukur arus searah (Direct current).
1
Tahanan dalam pengukuran 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 tantang besarnya 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 sensitivitas
1.3 Daftar alat dan bahan 1. Amperemeter
-2 buah
2. Catu daya DC
-1 buah
3. Model resistor :
100 Ω
3,3K Ω
470 Ω
4,7K Ω
1K Ω
5,6 K Ω
10K Ω
330 Ω
100K Ω
4. Variabel resistor
BAB II PERCOBAAN 2.1 Gambar rangkaian R1
8V
R2
V
Gambar 2.1 2
V
R1 R2
V
10V
Gambar 2.2
A
6V
v
B
Gambar 2.3 R1 A2
6V
R2 I2 A2
Gambar 2.4 3
AT AT
I1
I2
R1
T
R2
6V
A1
A2
Gambar 2.5
It
R1 A1
I2
VS
I3
R2
A2
R3
A3
Gambar 2.6
4
2.2 Langkah percobaan 1. Lakukan pengukuran tegangan sepetri Gambar 2.1 dengan voltmeter, catat hasilnya pada tabel 2.1 2. Lakukan pengukuran tegangan V1 dan V2 seperti pada Gambar 2.1 dengan voltmeter. Catat hasil pada Tabel 2.2 3. Lakukan pengukuran tegangan sepetri Gambar 2.3 dengan voltmeter. Catat hasilnya pada Tabel 2.3 4. Ulangi langkah 1, 2, dan 3 dengan menggunakan peukur lain. 5. Untuk rengkaian yang dipasng seri seperu Gambar 2.4, ukurlah arus I1 dengan menggunakan amperemeter A1 dan arus I2 dengan menggunakan A2. Catat hasilnya pada Tabel 2.4 untuk beberapa variasi nilai R1 dan R2 6. Untuk rangkaian yang dipasang paralel seperti Gambar 2.5. Ukuralah besarnya It (arus total) pada At dan arus masing-masing cabang I1 dan I2. Catat hasilya pada Tabel 2.5 untuk beberapa variasi nilai R1 dan R2 7. 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
2.3 Keselamatan kerja 1. Untuk pengukuran arus dan tegangan searah, letakan multimeter pada 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. 2. Perhatian skala range yang sesuai dengan batas ukur dan baca hasil pengukuran yang teliti dan benar, catat hasilnya.
5
2.4 Data percobaan Tabel 2.1 Pengukuran (V) R1
R2
Ω
Ω
Range
V
Range
V
100Ω
100Ω
10
3,99
10
4,01
Sunwa
Perhitungan (V)
Winner
Ket
I = 0,04 V=4
1OK Ω
1KΩ
10
7,08
10
7,15
I = 0,000727 V = 7,27
100KΩ
1KΩ
10
7,1
10
7,15
I = 0,0072 V = 7,2
100Ω
1OK Ω
10
7,88
10
7,96
I = 0,000792 V = 7,92
100Ω
470Ω
10
6,22
10
6,3
I = 0,0140 V = 6,58
Tabel 2.2 R1
R2
Pengukuran (V)
Perhitungan (V)
Ω
Ω
Range
V1
Range
V2
V1
V2
100Ω
470Ω
10
1,74
10
8
1,75
8,24
4,7KΩ
3,3KΩ
10
4
10
5,6
4,125
5,875
330Ω
5,6KΩ
10
9,2
10
0,59
9,44
0,554
Ket
6
Tabel 2.3 Posisi
Pengukuran (V)
Variabel
Range
Vac
Perhitungan (V)
Renge
Vbc
Resistor
Vac
Vbc
KΩ
KΩ
A
10
0
10
6
0
100
B
10
1
10
5
17
83
C
10
2
10
4
40
60
D
10
3
10
3
50
50
E
10
4
10
2
28
72
F
10
5
10
1
14
86
G
10
6
10
0
100
0
Ket
Tabel 2.4 Pengukuran (mA) R1
R2
Ω
Ω
100
Perhitungan (A)
Range
I1
Range
I2
I1
I2
100
250
31
250
31
30
30
100
470
250
11
250
11
10
10
330
47
250
16
250
16
16
16
330
100
250
14
250
14
14
14
Ket
Tabel 2.5 R1
R2
Pengukuran (mA)
Perhitungan (mA)
Ω
Ω
Range
It
Range
I1
Range
I2
It
I1
I2
100
100
250
61
250
61
250
120
120
60
60
100
470
250
61
250
12,1
250
72
72
60
12
330
47
250
18,1
250
127,2
250
145
145
18
127
Ket
7
Tabel 2.6 Vs = 6Volt R1
R2
R3
Pengukuran (mA)
Perhitungan
Ω
Ω
Ω
Range
I1
Range
I1
Range
I2
(mA)
100
100
100
250
40,1
250
20,2
250
20,2
I1 = 40
Ket
I2 = 20 13 = 20 100
330
470
250
20,6
250
8,6
250
12
I1 = 20,4 I2 = 8,415 I3 = 11,98
100
470
330
250
20,6
250
12
250
8,6
I1 = 20,4 I2 = 11,98 I3 = 8,415
Tabel 2.6 Vs = 8Volt R1
R2
R3
Pengukuran (mA)
Perhitungan
Ω
Ω
Ω
Range
I1
Range
I1
Range
I2
(mA)
100
100
100
250
50,8
250
25
250
25
I1 = 56,3
Ket
I2 = 26,65 13 = 26,65 100
330
470
250
26,6
250
10,9
250
15
I1 = 27,2 I2 = 11,22 I3 = 15,98
100
470
330
250
26,6
250
15
250
10,6
I1 = 27,2 I2 = 15,98 I3 = 11,22
8
2.5 Evaluasi dan pertanyaan Jawablah soal-soal berikut dengan jelas dan benar ! 1. Apa pengaruh tahanan dalam voltmeter terhadap hasil pengukuran rangkaian Gambar 2.1 ? 2. Berapa besar tegangan jatuh pada R1 dan R2 pada rangkaian Gambar 2.2 ? 3. Berapa besar tegangan output potensiometer sebagai pembagi tegangan ? 4. Buatlah dalam kertas grafik : It + f (Rt) dan hasil pengukuran dan perhitungan dari rangkaian Gambar 2.1 dan 2.2 (pilih salah satu macam variasi R1 dan R2) 5. Buatlah dalam kertas grafik : It + f (Rt) dan hasil pengukuran dan perhitungan dari rangkaian Gambar 2.3 (pilih salah satu macam variasi R1, R2, dan R3 dengan satu macam sumber tegangan) 6. Apa kesimpulan analisa Anda dari percobaan diatas ?
Jawaban 1. Pengaruh tahanan dalam voltmeter sedikit mempengaruhi hasil pengukuran oleh karena itu jika hasil pengukuran sedikit berbeda dengan hasil perhitungan itu dikarenakan pengaruh dari tahanan dalam alat ukur itu sendiri. Tahanan dalam alat ukur sudah ditentukan oleh perusahaan yang membuat alat ukur tersebut. 2. Tegangan jatuh pada R1 Gambar 2.2 jika menggunakan resistor 100 Ω adalah sebesar 1,7 V jika diperhitungkan maka hasilnya 1,75 V. Sedangkan pada R2 jika menggunakan resistor 470 Ω adalah sebesar 8,2. Untuk hasil perhitungannya adalah sebesar 8,24. 3. Besar tegangan output potensio meter untuk pembagi tegangan tergantung dari besara potensiometer itu sendiri. Disini kami menggunakan potensiometer 100 KΩ dengan tegangan sumber 6 Volt. Output dari potensiometer itu sendiri adalah sebesar 6 V.
9
BAB III 3.1 ANALISA RANGKAIAN GAMBAR 2.1 R1
8V
R2
V
Menggunakan range 10 dengan V=8Volt Gambar ini merupakan rangkaian Seri
Untuk menghitung
R1 di abaikan karena R1 merupakan sebelum bagian dari arus yang di lewati dan yag di ukur adalah tegangan sebelum R2 dan sesudahnya. 10
GAMBAR 2.2
V
R1 R2
V
10V
Menggunakan perhitungan V = 10 V Berbeda dengan gambar 2.1 yang hanya satu kali perhitungan, pada gambar 2.2 ini menggunakan dua kali perhitungan dengan range yang di gunakan adalah 10
Karena merupakan suatu rangkaian SERI Mengukur V1
Mengukur V2
11
GAMBAR 2.3 A
6V B
v
Menggunakan Variabel Resistor dan dengan V=6V, Menggunakan dua alat ukur dengan range 10 pada voltmeter Dan 100ohm pada nilai resistansi SUSUNAN KABEL ALAT UKUR
12
GAMBAR 2.4 R1 A2
6V
R2 I2 A2
Menggunakan V=6volt dengan range 250 dan merupakan rangkaian Seri Rtotal= R1 + R2 Menghitung A1 dan A2 menggunakan Perbandingan alat ukur
Saat menghitung A1 maka A2 harus di abaikan karena yang di minta adalah I maka
Karena menggunakan range 250mA maka I harus di ubah ke mA dengan cara IAx1000=ImA
13
GAMBAR 2.5
AT AT
I1
I2
R1
T
R2
6V
A1
A2
Menggunakan V=6V dengan Range 250 mA, menggunakan range 250 mA maka jika hasil I dalam bentuk IA maka harus di ubah ke ImA IAx1000=ImA. MENGUKUR A1 RUMUS I1=V/R1
14
MENGUKUR A2
MENGUKUR AT
Ketika mengukur AT maka A1 dan A2 harus di tutup, jika mengukur A1 maka AT dan A2 yang harus di tutup begitu juga untuk mengukur A2 maka AT dan A1 yang tutup. Menutup harus menggunakan jumper yang telat di sediakan.
15
GAMBAR 2.6 It
R1 A1
I2
VS
I3
R2
A2
R3
A3
Menggunakan V=6volt pada table 2.6 dan menggunakan V=8volt pada table 2.7 dengan range 250 mA Karena pada gambar rangkaian ini terdapat penggabungan rangkaian seri dan pararel maka harus di hitung satu persatu setip rangkaian. Rangkaian Pararel
Rangkaian Seri
16
Menghitung I1=A1 (Rtotal adalah Rseri)
Menghitung A2
Menghitung A3
17
3.2 ANALISA PERHITUNGAN
18
3.3 ANALISA PRATIKUM 1. Sebelum melakukan percobaan cek terlebih dahulu komponen yang akan dipakai. Jika komponen yang akan digunakan mengalami kerusakan segera ganti dengan yang lain agar nantinya tidak terjadi kesalahan pada saat proses pengukuran. 2. Tahanan dalam alat ukur juga mempengaruhi proses pengukuran. Walau mempengaruhi hasil pengukuran tapi tidak terlalu jauh dari hasil perhitungan. 3. Menghubungkan amperemeter haruslah seri terhadap beban. Jika disambung secara paralel maka amperemeter tidak akan bekerja. Pada saat menghubungkan amperemeter ke beban tidak boleh ada penyabung lain karena akan mempengaruhi proses pengukuran dan juga bisa merusak amperemeter itu sendiri. 4. Pemilihan selector switch juga penting saat proses pembacaan hasil ukur. Sesuaikan antara sumber tegangan dengan batas ukur pada alat ukur. Jika pemilihan selector switch tepat maka proses pembacaan hasil ukurpun akan lebih mudah. 5. Jika rangkaian yang diukur adalah rangkaian seri maka arusnya akan sama tetapi tegangannya berbeda. Sedangkan jika yang diukur adalah rangkaian paralel arusnya akan berbeda tetapi tegangannya akan sama. 6. Jika hasil pengukuran dan hasil perhitungan tidak berbeda jauh itu dikarenakan adanya pengaruh tahanan dalam alat ukur. Tapi jika berbeda jauh maka bisa jadi ada kesalahan dalam rangkaian atau pada saat proses pembacaan.
19
BAB IV
KESIMPULAN Pada praktik kali ini kami menyimpulkan jika hubungan rangkaian berbentuk seri maka arusnya akan sama tetapi tegangannya berbeda dan jika hubungan rangkaiannya paralel maka arusnya akan berbeda tapi tegangannya akan tetep sama. Pemilihan selector switch juga penting karena akan mempermudah kita dalam proses pembacaan hasil ukur. Sebagai contoh jika kita ingin mengukur rangkaian yang memiliki tegangan atau arus yang kecil dan kita menggunakan skala batas ukur yang besar maka kita akan kesulitan membaca hasil ukurnya tetapi jika kita turunkan skalanya maka kita mudah untuk membaca hasil ukurnya. Pengaruh tahanan dalam alat ukur juga sedikit mempengaruhi hasil pengukuran walaupun tidak begitu besar. Dalam percobaan ini juga di dapati kesimpulan bahwa semakin besar nilai hambatan maka arus yang melewati akan semakin kecil tapi jika nilai hambatan semakin kecil maka arus yang melewati akan semakin besar, jadi dengan kata lain besar hambatan berbanding terbalik dengan besar arus yang melewatinya.
20
BAB V DAFTAR PUSTAKA Evlina Yudi. 2012. Praktek Alat Ukur dan Pengukuran. Politeknik Negeri Sriwijaya
21
