Zoe Triani: LAPORAN LENGKAP AMPEREMETER (INSTRUMENT)

LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMENTASI FISIKA

PERCOBAAN II

“AMPEREMETER”

OLEH

NAMA : ZOE TRIANI SYAFII

STAMBUK : A1C3 13 094

JURUSAN : PENDIDIKAN FISIKA

KELOMPOK : V

1. SYARIFUDDIN

2. NURDIANTO

3. NURUL HIKMA

4. WA RASIA

5. WA ONA

6. NUR LYASIN RUFA

LABORATURIUM PENGEMBANGAN UNIT FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2015

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Salah satu mata kuliah di program studi Pendidikan Fisika adalah Alat-Alat Ukur Listrik. Selain mengajarkan tentang teori dari materi tersebut, mahasiswa juga diharuskan mengikuti kegiatan praktikum. Hal ini dikarenakan penguasaan teori tak ada artinya tanpa disertai dengan praktik dari penggunaan alat tersebut.

Salah satu syarat dasar alat ukur adalah bahwa alat yang dipakai tidak menghambat sistim atau variabel yang diukur. Untuk memenuhi syarat ini diperlukan alat ukur ideal yang sempurna dalam segala hal. Tentu saja alat ukur seperti ini tidak ada, tetapi beberapa alat ukur terbukti lebih baik dari pada yang lain untuk suatu pengukuran tertentu. Alat yang lain bahkan benar-benar tidak berguna serta berbahaya apabila dipergunakan pada jenis pengukuran yang tidak sesuai.

Alat ukur listrik adalah alat yang digunakan untuk mengukur alat-alat listrik. Alat-alat ukur listrik terbagi menjadi 2, yakni alat ukur listrik digital dan analog. Alat ukur listrik digital adalah alat ukur yang dalam penggunaannya tidak perlu dikalibrasi karena secara otomatis dapat berfungsi dengan baik. Contohnya multimeter digital, osiloskop digital, anemometer digital, dll. Sementara alat ukur listrik analog adalah alat yang harus dikalibrasi terlebih dahulu dalam penggunaannya. Biasanya menggunakan jarum untuk menunjukkan angka untuk alat yang diukur yang diukur. Contohnya multimeter analog.

Alat-alat tersebut sangat berguna, karena pada dasarnya alat-alat ukur listrik ini sangat banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Dalam penggunaannya, sebelum menggunakan alat-alat ukur listrik tersebut terlebih dahulu kita harus menguasai fungsi, cara penggunaan dan prinsip kerja alat ukur (instrument) yang akan kami gunakan. Oleh karena itu, kami sebagai mahasiswa program studi pendidikan fisika sudah seharusnya mengetahui fungsi, cara penggunaan dan prinsip kerja alat-alat ukur listrik.

Berdasarkan pemikiran tersebut, maka perlu kami mengikuti praktikum alat-alat ukur listrik. Sehingga dengan mengetahui fungsi, cara penggunaan dan prinsip kerja alat-alat ukur listrik, kami dapat mengaplikasikannya dalam kehidupan sehari-hari.

B. TUJUAN

1. Dapat menggunakan amperemeter dengan tepat.

2. Menentukan hambatan dalam (Rm) amperemeter.

3. Menentukan kesalahan pengukuran dengan amperemeter secara

praktis dan teoritis

C. ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan amperemeter ini dapat di lihat pada tabel berikut:

Tabel 2.1 alat dan bahan pada percobaan amperemeter.

No.	Alat dan Bahan	Fungsi
1.	Multimeter digital	Untuk mengukur hambatan (Ohmmeter)
2.	Powar Supply	Sebagai sumber tegangan
3.	Resistor	Sebagai hambatan yang kemudian akan di ukur
4.	Kabel penghubung	Menghubungkan antara komponen elektronika yang satu dengan komponen elektronika yang lain
5.	Amperemeter analog (Basicmeter)	Sebagai pengukur kuat arus (Amperemeter)

D. KAJIAN TEORI

Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Umumnya alat ini dipakai oleh teknisi elektronik dalam alat multi tester listrik yang disebut avometer gabungan dari fungsi amperemeter, voltmeter dan ohmmeter. Ampermeter dapat dibuat atas susunan mikroamperemeter dan shunt yang berfungsi untuk deteksi arus pada rangkaian baik arus yang kecil, sedangkan untuk arus yang besar ditambahan dengan hambatan shunt.

Amperemeter bekerja sesuai dengan gaya lorentz gaya magnetis. Arus yang mengalir pada kumparan yang diselimuti medan magnet akan menimbulkan gaya lorentz yang dapat menggerakkan jarum amperemeter. Semakin besar arus yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya (Bishop.2002: 34).

Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus. Alat ini sering digunakan oleh teknisi elektronik yang biasanya menjadi satu dalam multitester atau Avometer. Avometer adalah singkatan dari Amperemeter, Voltmeter dan Ohmmeter.

Amperemeter bisa jadi tersusun atas mikroamperemeter dan shunt. Mikroamperemeter berguna untuk mendeteksi ada tidaknya arus melalui rangkaian karena nilai kuat arus yang kecilpun dapat terdeteksi. Untuk mengukur kuat arus yang lebih besar dibantu dengan hambatan Shunt sehingga kemampuan mengukurnya disesuaikan dengan perkiraan arus yang ada.

Prinsip Kerja Amperemeter

Amperemeter bekerja berdasarkan prinsip gaya magnetik (Gaya Lorentz). Ketika arus mengalir melalui kumparan yang dilingkupi oleh medan magnet timbul gaya lorentz yang menggerakkan jarum penunjuk menyimpang. Apabila arus yang melewati kumparan besar, maka gaya yang timbul juga akan membesar sedemikian sehingga penyimpangan jarum penunjuk juga akan lebih besar. Demikian sebaliknya, ketika kuat arus tidak ada maka jarum penunjuk akan dikembalikan ke posisi semula oleh pegas. Besar gaya yang dimaksud sesuai dengan Prinsip Gaya Lorentz.

F = B. I. L...............................................(1)

Kemampuan amperemeter dapat ditingkatkan dengan memasang hambatan shunt secara parallel terhadap amperemeter. Besar hambatan shunt tergantung pada berapa kali kemampuannya akan ditingkatkan. Misalnya mula-mula arus maksimumnya adalah I, akan ditingkatkan menjadi I’ = n.I, maka besar hambatan shunt yaitu:

………………………………….(2)

Ket :

RG = Hambatan galvanometer mula-mula (Nerdi, 2009: 28).

Jika kami akan mengukur arus yang melewati penghantar dengan menggunakan Amperemeter maka harus kami pasang seri dengan cara memotong penghantar agar arus mengalir melewati amperemeter. Setelah amperemeter terpasang, kami dapat mengetahui besar kuat arus yang mengalir melalui penghantar dengan membaca amperemeter melalui jarum penunjuk. Dalam membaca amperemeter harus diperhatikan karakteristik alat ukur karena jarum penunjuk tidak selalu menyatakan angka apa adanya.

Kuat arus yang terukur I dapat dihitung dengan rumus:

………………………(3)

dengan, A = Amperemeter yang digunakan (Nerdi, 2009: 26).

(Teguh, 2001: 67).

E. PROSEDUR KERJA

Adapun prosedur kerja yang dilakukan pada percobaan amperemeter adalah sebagai berikut:

a. Memfungsikan satu multimeter sebagai amperemeter dan yang lainnya sebagai ohmmeter.

b. Mengukur hambatan amperemeter dengan ohmmeter untuk berbagai batas ukur.

c. Batas ukur amperemeter merupakan galvanometer, mencatat hambatannya sebagai Rg.

d. Menghitung hambatan dalam R_muntuk masing-masing batas pengukuran, dengan terlebih dahulu menghitung R_sh.

e. Membandingkan hasil poin 4 dengan poin 2.

f. Mengon-kan power suplly, memfungsikan multimeter sebagai voltmeter.

g. Mengukur beda potensial power suplly.

Membuat rangkaian seperti gambar dibawah ini. Dengan resistor R berorde sama dengan hamabatan dalam amperemeter.

i. Mengukur besar arus, dan menghitung arus semestinya bila Amperemeter tidak dipasang.

j. Menghitung presentase kesalahan pengukuran berdasarkan hasil pengukuran.

F. DATA PENGAMATAN

Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan pada percobaan ini diperoleh data sebagai berikut:

a. Kegiatan I Hambatan dalam amperemeter

Tabel 2.2 Hasil pengamatan besarnya hambatan R_G

No.	Batas Ukur (A)	R_G(Ω)
1	0,0001	0,4
2	0,1	3,98
3	1	0,4

b. Kegiatan II Mengukur kuat arus

Tabel 2.3 data hasil pengamatan mengukur kuat arus.

Tegangan Power supply (volt)	Tegangan yang terukur tanpa beban (volt)
3 6	3,104 6,95

G. ANALISIS DATA

a. Menghitung kelipatan batas ukur (n)

1. Untuk batas ukur yang digunakan 100 µA

2. Untuk batas ukur yang digunakan 100 mA

000

3. Untuk batas ukur yang digunakan 1A

0000

b. Menghitung nilai hambatan amperemeter

1. Untuk batas ukur yang digunakan 100 µA

2. Untuk batas ukur yang digunakan 100 mA

3. Untuk batas ukur yang digunakan 1A

c. Menghitung hambatan dalam (Rm)

1. Untuk batas ukur yang digunakan 100 µA

2. Untuk batas ukur yang digunakan 100 mA

3. Untuk batas ukur yang digunakan 1A

d. Menghitung kuat arus listrik

1. Secara teori :

2. Secara praktek :

Ø Untuk tegangan sumber 3 Volt

a) Untuk batas ukur yang digunakan 100 µA

b) Untuk batas ukur yang digunakan 100 mA

c) Untuk batas ukur yang digunakan 1A

Ø Untuk tegangan sumber 6 Volt

a) Untuk batas ukur yang digunakan 100 µA

b) Untuk batas ukur yang digunakan 100 mA

c) Untuk batas ukur yang digunakan 1A

e. Menghitung kesalahan relative

1. Untuk batas ukur yang digunakan 100 µA

2. Untuk batas ukur yang digunakan 100 mA

3. Untuk batas ukur yang digunakan 1A

H. PEMBAHASAN

Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Amperemeter ini bekerja sesuai dengan gaya lorentz (gaya magnetis). Arus yang mengalir pada kumparan yang diselimuti medan magnet akan menimbulkan gaya lorentz yang dapat menggerakkan jarum amperemeter. Semakin besar arus yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya.

Amperemeter ini biasanya berfungsi untuk mengukur kuat arus listrik yang didesain melalui galvanometer. Amperemeter ini mempunyai skala penuh atau batas ukur maksimum. Akan tetapi seringkali kuat arus listrik yang diukur melebihi batas ukur maksimum amperemeter. Agar arus listrik yang lebih besar ini dapat diukur oleh amperemeter haruslah dipasang suatu hambatan yang paralel dengan amperemeter sebagai tempat berbagi arus. Sehingga kelebihan arus akan mengalir ke hambatan yang dinamakan hambatan shunt (Rsh). Besar hambatan shunt tergantung pada berapa kali kemampuannya akan ditingkatkan. Jika kita akan mengukur arus yang melewati penghantar dengan menggunakan Amperemeter maka harus kita pasang seri dengan cara memotong penghantar agar arus mengalir melewati amperemeter.

Berdasarkan hasil pengamatan bahwa pada pengukuran hambatan dalam amperemeter dimana semakin besar batas ukur amperemeter maka hambatan dalamnya akan semakin kecil. Batas ukur amperemeter dan hambatan dalam yang terukur secara berturut-turut yaitu 100µA, 100 mA dan 1 A. sehingga besarnya hambatan dalam yaitu masing-masing 0,4Ω, 3,98Ω, dan 0,4Ω. sehingga diperoleh nilai kelipatannya yakni secara berurut yaitu 1 kali, 1.000 kali, dan 10.000 kali. Dapat dikatakan bahwa semakin besar batas ukur yang digunakan, maka batas ukur yang diperoleh akan semakin besar pula (berbanding lurus).

Berdasarkan analisis data menunjukan bahwa pada penentuan nilai pelipatan batas ukur (n), dimana pelipatan batas ukur ini sebanding dengan batas ukur maksimum yang baru dan berbanding terbalik dengan batas ukur maksimum yang lama dengan menggunakan batas ukur maksimum yang lama (I_A) sebesar 1 A dan batas ukur maksimum yang baru (I) dikreasikan sehingga semakin besar batas ukur maksimum yang baru yang digunakan maka nilai pelipatan batas ukurnya akan semakin besar pula hingga mencapai pelipatan batas ukur 10.000 kali.

Pada penentuan nilai hambatan shunt (Rsh) yang nilainya dipengaruhi oleh besar hambatan dalam dan nilai pelipatan batas ukur, nilai hambatan shunt yang paling besar yaitu pada batas ukur 1 A dengan nilai pelipatan batas ukur 10.000 kali seharga ∞. Hal ini disebabkan oleh nilai hambatan shunt sebanding dengan hambatan dalam dan berbanding terbalik dengan nilai pelipatan batas ukur sehingga semakin besar hambatan dalamnya maka hambatan shuntnya juga akan semakin besar. Seperti halnya dengan penentuan hambatan dalam (R_m), dimana hambatan dalam ini dipengaruhi oleh nilai hambatan shunt, pelipatan batas ukur dan hambatan dalam galvanometer. Nilai hambatan dalam ini sebanding dengan semua besaran yang mempengaruhinya sehingga pada pengamatan ini nilai hambatan dalam yang terbesar yaitu pada penggunaan batas ukur 100mA dan hambatan dalam sebesar 3,98 kΩ. Sedangkan nilai hambatan dalam yang terkecil yaitu pada penggunaan batas ukur 1 A dan hambatan sebesar 0,4Ω.

Pada penentuan kuat arus secara teori bahwa kuat arus ini sebanding dengan besar tegangan yang digunakan dan berbanding terbalik dengan hambatannya sehingga semakin kecil tegangan yang digunakan dan hambatanya semakin besar maka kuat arusnya akan semakin kecil. Hal ini terdapat pada penentuan kuat arus secara praktik nilai-nilainya penggunaan besar tegangan 3V dan hambatan 3,98 x10³ Ω sebesar 0,602 A. sedangkan kuat arus yang paling besar yaitu pada penggunaan tegangan 6 V dan hambatan 3,98 x10³Ω sebesar 1,204 A. Hal ini menunjukan bahwa penentuan kuat arus secara teori sesuai dengan penentuan kuat arus secara praktik.

Pada penentuan kesalahan pengukuran dimana nilainya dipengaruhi oleh besar kuat arus secara teori dan besar kuat arus secara praktik. Nilai kesalahan pengukuran pada percobaan ini mencapai 28,6%, 79,9% dan 28,6%. Hal ini menunjukan bahwa tingkat kesalahan pengukuran sangat tinggi hal ini disebabkan oleh ketidak telitian pada saat melakukan pengukuran.

I. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan secara keseluruhan dapat ditarik suatu kesimpulan yaitu:

a) Nilai hambatan dalam amperemeter cenderung semakin kecil bila batas ukurnya diperbesar.

b) Hambatan shunt atau hambatan muka merupakan hambatan yang disusun paralel dengan amperemeter sebagai tempat berbagi arus. Dimana hambatan shunt ini dipengaruhi oleh hambatan dalam galvanometer dan faktor kelipatan dari tiap batas ukur terhadap batas ukur terkecil.

c) Kesalahan pengukuran dengan amperemeter dipengaruhi oleh kuat arus secara praktek dan secara teori. Dan semakin kecil hasil presentase ketidakpastian relatifnya (KSR) maka semakin tinggi ketelitian pengukuran.

J. SARAN

1. Untuk laboratorium : agar kedepannya alat-alat yang digunakan pada tiap percobaan dapat diperhatikan lagi, baik masalah kerusakan maupun ketidaklengkapan dalam tiap percobaan tersebut dan untuk pengelolaannya agar ketegasan dalam aturan laboratorium dapat dipertegas, guna melatih kedisiplinan tiap praktikan.

2. Untuk asisten : agar bimbingan-nya para asisten dapat dipertahankan atau lebih ditingkatkan lagi, agar dapat melatih kegigihan serta keterampilan praktikan.

3. Untuk praktikan dan teman-teman: agar praktikan dalam praktikum selanjtnya lebih disiplin lagi dalam melakukan percobaan, terutama dalam pelaksanaan praktikum agar jangan membuat gaduh dalam ruangan, yang sangat menganggu praktikan dalam melakukan praktikum, sehingga praktikum kedepannya dapat berjalan dengan baik dan lancer.

DAFTAR PUSTAKA

Bishop.2002. Teknik Pengukuran Elektronika. Galia : Bandung

Nerdi.W, 2009. Pengukuran Dasar Elektronika. Baumi Karsa: Jakarta

Teguh, 2001. Cara Penggunaan Alat-alat Ukur listrik Digital, UI. Jakarta

Zoe Triani

Selasa, 26 Mei 2015

LAPORAN LENGKAP AMPEREMETER (INSTRUMENT)

2 komentar: