Percobaan I - Alat Ukur Listrik.docx

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

LEMBAR PENILAIAN Judul Percobaan : Pengenalan Alat Ukur Listrik Analog Kelompok : 1 (satu) Tanggal Praktek : 23 Februari 2016 1. Praktikan: No

Nama

Persetujuan (TandaTangan)

NIM

1

Achmad Jaelani

321 15 027

2

Andi Nurindah Sari

321 15 028

3

Muh. Hidayat Alwi

321 15 029

4

Paramita Sari

321 15 051

2. Catatan:

3. Penilaian: Skor :

Tgl ACC :

LaporanDiperiksa,

Ashar AR,ST

ii

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

DAFTAR ISI Halaman Sampul ................................................................................................... Lembar Penilaian .................................................................................................. Daftar Isi................................................................................................................ Daftar Gambar ....................................................................................................... Daftar Tabel .......................................................................................................... Daftar Lampiran .................................................................................................... Bab I Pendahuluan A. Latar Belakang ............................................................................................. B. Tujuan .......................................................................................................... Bab II Teori Dasar ............................................................................................... Bab III Metode Percobaan A. Alat dan Bahan ............................................................................................ B. Gambar Rangkaian Percobaan ..................................................................... C. Prosedur Percobaan ..................................................................................... D. Analisa Perhitungan ..................................................................................... Bab IV Data dan Hasil Percobaan ......................................................................... Bab V Pembahasan A. Perhitungan secara Teori ............................................................................. B. Perbandingan Teori dan Praktek .................................................................. C. Analisa Hasil Praktikum .............................................................................. Bab VI Jawaban Pertanyaan.................................................................................. Bab VII Kesimpulan ............................................................................................. Daftar Pustaka Lampiran

i ii iii iv vi vii 1 1 2 7 7 8 9 11 12 27 28 30 34

iii

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

DAFTAR GAMBAR Gambar

Halaman

2.1 Alat Ukur Voltmeter

2

2.2 Contoh Pembacaan

2

2.3 Arah Pembacaan

2

2.4 Penunjukan Skala Maksimum

3

2.5 Skala yang di Pakai

3

2.6 Jarum Penunjuk (I)

3

2.7 Jarum Penunjuk (II)

4

2.8. Skala Alat Ukur

4

2.9 Besar Penunjukan

4

2.10 Alat Ukur Presisi

5

2.11 Alat Ukur Kerja (portable)

5

2.12 1/3 skala ke kanan

5

2.12 2/3 Skala ke kanan

5

2.13 Hubungan Amperemeter

5

2.14 Hubungan Voltmeter

6

2.15 Wattmeter

6

2.16 Meter untuk Panel-panel

6

2.17 Multimeter

6

2.18 Wattmeter

6

2.19 Voltmeter

6

3.1 Praktek Amperemeter

7

3.2 Praktek Voltmeter

7

3.3 Praktek Ohmmeter

8

6.1 Data amperemeter

30

6.2 Pembacaan Voltmeter 1

30

6.3 Pembacaan Voltmeter 2

31

6.4 Pembacaan Ohmmeter

31

iv

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

6.5 Pemasangan Amperemeter

32

6.6 Pemasangan Voltmeter

32

6.7 Hubungan Rangkaian

33

v

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

DAFTAR TABEL Tabel

Halaman

3.1 Daftar Alat dan Bahan

7

4.1. Pengukuran arus listrik

11

4.2. Pengukuran tegangan

11

4.3. Pengukuran resistansi

11

5.1. Hasil Pengukuran Arus

12

5.2. Kesalahan Limit Pada Arus

13

5.3 Koreksi Pada Arus

15

5.4. Limiting Error pada Arus

15

5.5. Pengukuran Daya Pada Arus

16

5.6. Hasil Pengukuran Tegangan

17

5.7. Kesalahan Limit Pada Tegangan

18

5.8. Koreksi pada Tegangan

20

5.9. Limiting Error pada Tegangan

21

5.10. Resistansi Internal pada Power Supply

22

5.11. Hasil Pengukuran Resistansi

24

5.12. Kesalahan Limit pada Resistansi

25

5.13. Koreksi pada Resistansi

26

5.14. Perbandingan Hasil Pengukuran Arus

27

5.15. Perbandingan Hasil Pengukuran Tegangan

27

5.16. Perbandingan Hasil Pengukuran Resistansi

27

6.1 Pembacaan Ohmmeter

31

vi

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1

Lembar Asistensi

Lampiran 2

Copy Kartu Kontrol

Lampiran 3

Data Sementara

Lampiran 4

Sampul Laporan Pertama

vii

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Alat ukur adalah instrumen yang digunakan untuk mengukur suatu benda atau kejadian tersebut.

Alat ukur kelistrikan secara umum

di kelompokkan

menjadi dua jenis, yakni alat ukur yang bersifat analog dan alat ukur digital. Dalam mengetahui berbagai jenisnya maka diperlukan pengenalan dari berbagai macam alat ukur itu sendiri. Namun kali ini kita akan membahas alat ukur yang bersifat analog. Dengan begitu banyaknya kompenen dalam kelistrikan maka nilai dari kompenen pastinya berbeda beda pula. Jadi diperlukan alat ukur yang berbeda pula. Begitu juga dalam cara penggunaannya. Dalam dunia kelistrikan alat ukur sangatlah penting. Maka dengan mengetahui terlebih dahulu berbagai jenis alat ukur beserta fungsinya dapat kita yakini akan membuat pekerjaan menjadi lebih mudah. Dan pengetahuan tentang alat ukur tersebut nantinya akan digunakan dan diaplikasikan terus menerus dalam pekerjaan dalam bidang kelistrikan.

B. Tujuan Selesai melaksanakan percobaan, maka diharapkan dapat : a. Menjelaskan simbol-simbol alat ukur listrik b. Menjelaskan data pada alat ukur listrik c. Menggunakan alat ukur listrik dengan benar d. Menentukan batas ukur yang tepat dari alat ukur listrik bila digunakan dalam pengukuran e. Menentukan kesalahan pengukuran dari alat ukur listrik

1

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

BAB II TEORI DASAR Sebelum menggunakan alat ukur listrik, misalnya : amperemeter, voltmeter, wattmeter, power factor meter, dan sebagainya, suatu hal yang perlu diketahui adalah simbol-simbol alat ukur listrik terlebih dahulu. Disamping itu harus dimengerti maksud dari data yang terdapat pada suatu alat ukur listrik. Contoh : Alat ukur voltmeter

Gambar 2.1 Alat Ukur Voltmeter Dari data alat ukur diatas, dapat dijelaskan : : alat ukur dengan azas kumparan putar : Pemakaian alat ukur untuk arus searah dan arus bolak balik 2.5 : Kelas alat ukur 2,5 : Pemakaian alat ukur tegak ( vertical ) 2.1 Pembacaan Alat Ukur Contoh pembacaan pada mistar yang Benar

salah

Gambar 2.2 Contoh Pembacaan

Gambar 2.3 Arah Pembacaan

Diantara arah pembacaan a, b, dan c hanya dari arah b yang benar. Lakukan pembacaan dari arah a, b, dan c, isilah

2

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

2.2 Cara Membaca Jarum Penunjuk Pilihlah SM (Skala Maksimum) yang akan digunakan, pada gambar multimeter di bawah ini ada 3 pilihan SM (Skala Maksimum) yaitu : 10, 50, 250

Gambar 2.4 Penunjukan Skala Maksimum Jika kita memilih SM (Skala Maksimum) = 250, maka skala yang dipakai adalah :

Gambar 2.5 Skala yang Dipakai Sekarang tinggal membaca jarum penunjuk. Dari gambar di atas mari kita cuplik pada bagian jarum penunjuk seperti digambarkan disamping. Dari gambar samping diketahui bahwa diantara 200-250 terdapat 10 strip sehingga besar setiap strip (kita anggap simbol bobot setiap strip = S): 𝑆=

250−200 10

→𝑆=5 Gambar 2.6 Jarum Penunjuk

3

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

Karena bobot setiap strip = 5 maka dari cuplikan jarum penunjukan di atas dapat digambarkan kembali. Dari gambar di samping, dapat diketahui bahwa JP (Jarum Penunjukan) =220. Sekarang kita tinggal memasukkan dalam rumus. 𝐵𝑈

Gambar 2.7 Jarum Penunjuk (II)

250

𝑉 = 𝑆𝑀 𝐽𝑃𝑉 = 250 220𝑉 = 220𝑉𝐴𝐶

(1)

2.3 Pembacaan Skala Alat Ukur

Batas ukur : 6 Jumlah strip : 30 Satu strip skala : 6/30 = 0,2 Gambar 2.8 Skala Alat Ukur

Batas ukur = 25 volt Satu strip skala = 1 volt Jarum penunjuk = 7 volt

Gambar 2.9 Besar penunjukan 2.4 Kelas alat ukur Ketentuan dari alat ukur disebut kelas alat ukur:, kelas alat ukur dibagi menjadi dua group : Group 1

: meter presisi ( teliti ) Termasuk meter kelas : 0,1 ; 0,2 sampai 0,5

Group 2

: meter kerja Kelas meter : 1 ; 1,5 ; 2,5 sampai 5

4

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

Gambar 2.10 alat ukur presisi

Gambar 2.11 Alat ukur kerja ( portable )

2.5 Menentukan kesalahan pengukuran Contoh : Voltmeter dengan batas ukur maksimum = 60 volt Kelas alat ukur

= 2,5

Kesalahan ukur

= ± 2,5 % dari 60 volt 60

= ± 2,5 ×100 ± 1,5 volt

Gambar 2.12 (a) ⅓ skala ke kanan

(b) ⅔ skala ke kanan

Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa hasil pengukuran yang presisi adalah pada daerah ⅔ skala ke kanan dan presisi jelek pada ⅓ skala ke kanan. 2.6 Cara Menggunakan Alat Ukur -

Amperemeter Amperemeter selalu dihubungkan seri dengan beban.

Gambar 2.13 Hubungan Amperemeter

5

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

-

Voltmeter

Volmeter selalu dihubungkan paralel dengan beban

Gambar 2.14 Hubungan Voltmeter -

Wattmeter Cara menggunakan wattmeter: - Kumparan arus dihubungkan seri dengan beban - Kumpuran tegangan dihubungkan paralel dengan beban

Gambar 2.15 Hubungan Wattmeter 2.7 Contoh Alat-Alat Ukur

Gambar 2.16 Meter untuk Panel-Panel

Gambar 2.18 Wattmeter

Gambar 2.17 Multimeter

Gambar 2.19 Voltmeter

6

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

BAB III METODE PERCOBAAN A. Alat dan Bahan Tabel 3.1 Alat dan Bahan No Nama Alat dan Bahan Power Supply 1 Multimeter 2 - Voltmeter - Amperemeter - Ohmmeter Papan Percobaan 3 Resistor 4 - 220 Ὠ / 2 W - 470 Ὠ / 2 W - 680 Ὠ / 0,5 W Saklar tunggal 5 Kabel penghubung 6

Jumlah 1 buah 2 buah

1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 14 buah

B. Gambar Rangkaian Percobaan S

+

-

R

E +

Gambar 3.1 Praktek Amperemeter S

E

R

+

Gambar 3.2 Praktek Voltmeter

7

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

R R

Gambar 3.3 Praktek Ohmmeter C. Prosedur Percobaan 1.

Pengukuran Arus dengan Amperemeter -

Membuat rangkaian seperti yang terlihat pada gambar 3.1

-

Memastikan : sebelum sakar S ditutup, yakinkan bahwa  Jarum penunjuk pada nol  Saklar pemilih DC  Batas ukur : Batas ukur tertinggi Menutup saklar S, mengukur arus I, mengisi hasil pengukuran pada tabel 4.1 a. Mengukur arus

I dan

menghitung toleransinya

(memilih batas ukur untuk kesalahan terkecil) b. Seperti di atas, tetapi memilih batas ukur lebih tinggi -

Mengulangi langka a, b, c untuk R= 220 Ω R= 470 Ω dan R = 680 Ω

2. Pengukuran Tegangan Dengan Voltmeter -

Membuat rangkaian seperti terlihat pada gambar 3.2

-

Memastikan : sebelum saklar S ditutup, yakinkan bahwa:  Jarum penunjuk pada nol  Saklar pemilih : DC  Batas ukur : Vol, batas ukur tertinggi  Menutup saklar S, mengukur tegangan V, mengisi hasil pengukuran pada tabel 4.2 a. Mengukur tegangan, V dan toleransinya (memilih batas ukur untuk kesalahan terkecil) b. Seperti di atas, memilih batas ukur meter yang lebih tinggi

8

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

-

Mengulangi langka a, b, c untuk R= 220 Ω R= 470 Ω dan R = 680 Ω.

3. Pengukuran Dengan Ohm meter Menentukan 9 kemungkinan hubungan resistor R1= 220 Ω, R= 470 Ω dan R3 = 680 Ω (lihat table 4.3), kemudian melakukan pengukuran pada masing-masing rangkaian. Memastikan : sebelum pengukuran, yakin bahwa : -

Saklar pemilih R (ohmmeter)

-

Pilih batas ukur yang sesuai

-

Penunjuk jarum penunjuk nol (dengan menghubung singkatan terminal-terminalnya)

-

Mengulangi langkah di atas setiap memindahkan batas ukur , mengisi hasil pengukuran pada tabel 5.3

Mematikan meter atau pindah saklar pemilih dari R apabila tidak di pergunakan, dan letakkan pada posisi V AC BU maksimum D. Analisa Perhitungan 1. Menghitung Arus (I) menggunakan hukum Ohm V

I=R

(2)

2. Mengitung Kesalahan Limit a. Kesalahan Mutlak 𝜖 =M− T

(3)

b. Kesalahan Relatif ϵ

Kesalahan Relatif(%) = T × 100%

(4)

3. Menghitung Koreksi a. Koreksi α= T−M

(5)

b. Koreksi Reakif α

Koreksi Reaktif (%) = M × 100%

(6)

9

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

4. Menghitung Limiting Error Limiting Error = kelas alat ukur (%) × batas alat ukur

(7)

5. Menghitung Persentase Kesalahan terhadap Alat ukur persentase kesalahan terhadap alat ukur = 𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑖𝑛𝑔 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 Penunjukan Alat Ukur

× 100%

(8)

6. Menghitung Daya 𝑃=

𝑉2

(9)

𝑅

7. Menghitung Resistansi Internal Power Supply R int =

VNL IL

− RL

(10)

8. Menghitung Toleransi ±toleransi (%) × nilai rasistansi

(11)

10

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

BAB IV DATA DAN HASIL PERCOBAAN Tabel 4.1 Pengukuran Arus Listrik No 1. 2. 3.

Batas Ukur (mA) 500 50 250 500

R(Ω) 220 470 680

Arus(mA) 58 28 20,5 20

Tabel 4.2 Pengukuran Tegangan No 1. 2. 3.

Batas Ukur (V) 50 250 50 250 50 250

R(Ω) 220 470 680

Tegangan(V) 11,8 12 12,2 12,5 12,1 11

Tabel 4.3 Pengukuran Resistansi No

Rangkaian

Resistansi (Ω)

1. R1 230 2. R2 480 3. R3 690 4. R1+R2 750 5. R1+R2+R3 1490 6. R1/R2 130 7. R1/R2/R3 119 8. R1/( R2+R3) 210 9. (R1+R2)/ R3 360 R1 = 220 Ω / 2 W Merah, Merah, Coklat, Emas R2 = 680 Ω / 2 W Biru, Abu-abu, Coklat, Emas R3 = 470 Ω / 0,5 W Kuning, Ungu, Coklat, Emas

11

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

BAB V PEMBAHASAN A. Perhitungan secara Teori 1. Perhitungan secara teori untuk percobaan I a. Pengukuran Arus Listrik Dik : V = 12 R = 220 Ω R = 470 Ω R = 680 Ω Dit : I = ....?  Untuk R = 220 Ω 𝐼=

𝑉 12 = = 0,054 𝐴 = 54,55 𝑚𝐴 𝑅 220

Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas.

Tabel 5.1 Hasil Pengukuran Arus Tegangan (V) Hambatan (Ω)

Arus (I)

12

220

54,55

12

470

25,5

12

680

17,6

b. Kesalahan Limit -

Kesalahan Mutlak Untuk R1 dengan batas ukur 500 mA Dik : M = 58 mA T = 54,55 mA Dit: ∈=. . . ?

12

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

Peny: ∈= 𝑀−𝑇 = 58 − 54,55 = 3, 45 mA Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas. -

Kesalahan Relatif Untuk R1 dengan batas ukur 500 mA Dik : ∈ = 3,45 mA 𝑇 = 54,55 mA Dit: Kesalahan Relatif(%)=....? ∈

Kesalahan Relatif(%) = 𝑇 x 100 3,45

= 54,55 x 100 = 6,3 % Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas. Tabel 5.2 Kesalahan Limit Pada Arus No 1. 2. 3.

Batas Ukur 500 50 250 500

R(Ω) 220 470 680

Arus (mA) 58

Kesalahan Limit Mutlak Relatif ( mA) (%) 3,45 6,3

28

2,5

9,8

20,5 20

2,9 2,4

16,5 13,6

13

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

c. Koreksi -

Koreksi Untuk R1 dengan batas ukur 500 mA Dik: M = 58 mA T = 54,55 mA Dit: 𝛼 =. . . ? Peny: 𝛼 =𝑇−𝑀 = 54,55 – 58 = 3, 45 mA Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas.

-

Koreksi Relatif Untuk R1 dengan batas ukur 500 mA Dik: 𝛼 = 3, 45 𝑚 𝐴 M = 58 mA Dit: Koreksi relatif (%) =......? Peny: 𝛼

Koreksi relatif (%) = 𝑀 x 100\ =

3,45 58

x 100

= 5,95 % Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas.

14

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

Tabel 5.3 Koreksi Pada Arus No

Batas Ukur 500

1.

58

680

Koreksi Koreksi (mA) Relatif (%) 3,45 5,95

28

25,5

8,93

20,5 20

2,9 2,4

14,15 12

470

250 500

3.

Arus(mA)

220

50

2.

R(Ω)

d. Limiting Eror Untuk R1 Dik: Batas ukur = 500 mA

Dit: Limiting eror =.....? Persentase kesalahan terhadap alat ukur … ? Peny: Limiting Eror = 2,5 % x Batas Ukur = 2,5 % x 500 = 12,5 mA persentase kesalahan terhadap alat ukur = 𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑖𝑛𝑔 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 Penunjukan Alat Ukur

× 100% =

12,5 58

× 100% = 21,55 %

Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas.

Tabel 5.4 Limiting Error Pada Arus Batas No R(Ω) Arus (mA) Ukur 500 58 1. 220 2. 3.

50 250 500

470 680

Limiting Error (mA) 12,5

Presentase Kesalahan (%) 21,55

28

1,25

4,46

20,5 20

6,25 12,5

30,48 62,5

15

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

e. Perhitungan Daya Untuk R1 Dik: V = 12 V R = 220 Ω Dit: P=..... ? Peny: P= = =

𝑣2 𝑅 (12)2 220 144

220 = 0,65 W

Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas. Tabel 5.5 Pengkuran Daya pada Arus Batas Ukur No R(Ω) (mA) 500 1. 220 / 2 W 50

2. 3.

250 500

470 / 2 W 680 / 0,5 W

Daya (W) 0,65 0,31 0,21

2. Perhitungan secata teoriuntuk percobaan II a. Pengukuran Tegangan Penjelasan : V = 12 V  Karena pada rangkaian tegangan paralel dengan beban, jadi nilai tegangan pada rangkaian sama, yaitu 12 V.

16

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

Tabel 5.6 Hasil Pengukur Tegangan R (Ω) V (V) 220 12 470

12

680

12

b. Kesalahan Limit -

Kesalahan Mutlak Untuk R1 dengan batas ukur 50 V Dik : M = 11,8 V T = 12 V Dit: ∈=. . . ? Peny: ∈= 𝑀−𝑇 = 11,8 − 12 = −0,2 V

Untuk R1 dengan batas ukur 250 Dik : M = 12 V T = 12 V Dit: ∈=. . . ? Peny: ∈= 𝑀−𝑇 = 12 − 12 =0V Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas.

17

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

- Kesalahan Relatif Untuk R1 dengan batas ukur 50 V Dik : ∈ = −0,2 𝑉 𝑇 = 12 𝑉 Dit: Kesalahan Relatif(%)=....? ∈

Kesalahan Relatif(%) = 𝑇 x 100 −0.2

=

12

x 100

= -1,67 % Untuk R1 dengan batas ukur 250 V Dik : ∈ = 0 𝑉 𝑇 = 12 𝑉 Dit: Kesalahan Relatif(%)=....? ∈

Kesalahan Relatif(%) = 𝑇 x 100 0

= 12 x 100 = 0% Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas.

Tabel 5.7 Kesalahan Limit Pada Tegangan Batas Ukur Tegangan No R(Ω) (V) (V) 50 11,8 1. 220 250 12 50 12,2 2. 470 250 12,5 50 12,1 3. 680 250 11

Kesalahan Limit Mutlak (V) Relatif (%) -0,2 -1,67 0 0 0,2 1,67 0,5 4,16 0,1 0,83 -1 -8,3

18

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

c. Koreksi -

Koreksi Untuk R1 dengan batas ukur 50 V Dik: M = 11,8 V T = 12 V Dit: 𝛼 =. . . ? Peny: 𝛼 =𝑇−𝑀 = 12 – 11,8 = 0,2 V Untuk R1 dengan batas ukur 250 V Dik: M = 12 V T = 12 V Dit: 𝛼 =. . . ? Peny: 𝛼 =𝑇−𝑀 = 12 – 12 =0V Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas.

-

Koreksi Relatif Untuk R1 dengan batas ukur 50 V Dik: 𝛼 = 0,2 V M = 11,8 V Dit: Koreksi relatif (%)=......? Peny: 𝛼

Koreksi relatif (%) = 𝑀 x 100% 0,2

= 11,8 x 100% = 1,7 %

19

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

Untuk R1 dengan batas ukur 50 V Dik: 𝛼 = 0 M = 12 V Dit: Koreksi relatif (%)=......? Peny: 0

Koreksi relatif (%) = 12 x 100% 0,

= 12 x 100% =0 % Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas. Tabel 5.8 Koreksi Pada Tegangan Batas Ukur Tegangan No R(Ω) (V) (V) 50 11,8 1. 220 250 12 50 12,2 2. 470 250 12,5 50 12,1 3. 680 250 11 d.

Koreksi Koreksi(V) Relatif (%) 0,2 1,7 0 0 -0,2 -1,64 -0,5 -4 -0,1 -0,8 1 8,3

Limiting Error Untuk R1 dengan batas Ukuru 50 V Dik: batas ukur : 50 V Dit: Limiting eror=...? Peny: Limiting Eror = 2,5 % x Batas Ukur = 2,5 % x 50 = 1,25 V persentase kesalahan terhadap alat ukur = 𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑖𝑛𝑔 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 Penunjukan Alat Ukur

1,25

× 100% = 11,8 × 100% = 10,6 %

20

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

Untuk R1 dengan batas Ukuru 250 V Dik: batas ukur : 250 V Dit: Limiting eror=...? Peny: Limiting Eror = 2,5 % x Batas Ukur = 2,5 % x 250 = 62,5 V persentase kesalahan terhadap alat ukur = 𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑖𝑛𝑔 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 Penunjukan Alat Ukur

× 100% =

6,25 12

× 100% = 52,08 %

Penyelesaian R= 470 Ὡ dan R = 680 Ὡ dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas. Tabel 5.9 Limiting Error Pada Tegangan Batas Ukur Tegangan No R(Ω) (V) (V) 50 11,8 1. 220 250 12 50 12,2 2. 470 250 12,5 50 12,1 3. 680 250 11

Limiting Error (V) 1,25 6,25 1,25 6,25 1,25 6,25

Presentase Kesalahan (%) 10,6 52,08 10,42 50 51,65 56,82

e. Resisrtansi Internal Power supply Untuk R1 Dik: V = 11,8 V RL = 220 V VNL = 12 V Dit: Rint = ...? Peny: 𝑅𝐼𝑛𝑡 =

𝑉𝑁𝐿 𝐼𝐿

− 𝑅𝐿

12

𝐼𝐿 =

𝑉 𝑅 11,8

= 0,054 − 220

=

= 222,22 - 220

= 0,054 A

220

= 2,22 Ω

21

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas. ∑𝑟𝑎𝑡𝑎"

=

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑒𝑚𝑢𝑎 𝑅 𝑖𝑛𝑡 6

=

2,22 + 1,8 + 10 + (−8,5) + 25,88 + 70 = 20,23 Ω 6

Tabel 5.10 Resistansi Internal Pada Power Supply No

Batas Ukur 50 250 50 250 50 500

1. 2. 3.

R(Ω)

Resistansi (Ω)

220 470 680

2,22 1,8 10 -8,5 25,88 70

3. Perhitungan secara teori untuk percobaan III a. Restor Berdasarkan Kode Warna -

R1 = 220 Merah;Merah;coklat

-

R2 = 470 Kuning;ungu;coklat

-

R3 = 680 Biru;abu-abu;coklat

b. Toleransi -

Untuk R1 = 220 Ω toleransi = 5% ± Toleransi × Nilai Resistansi = 5 % × 220 Ω = 11 Ω Nilai Maksimum : 220 Ω + 11 Ω = 231 Ω Nilai Minimum : 220 Ω - 11 Ω = 209 Ω

-

Untuk R2 = 470 Ω toleransi = 5% ± Toleransi × Nilai Resistansi = 5 % × 470 Ω = 23,5 Ω

22

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

Nilai Maksimum : 470 Ω + 23,5 = 493,5 Ω Nilai Minimum : 470 Ω - 23,5 = 446,5 Ω -

Untuk R3 = 680 Ω toleransi = 5% ± Toleransi × Nilai Resistansi = 5 % × 680 Ω = 34 Ω Nilai Maksimum : 680 Ω + 34 Ω = 714 Ω Nilai Minimum : 680 Ω - 34 Ω = 646 Ω

c. Perhitungan secara teori Dik : R1 = 220 Ω R2 = 470 Ω R3 = 680 Ω Penyelesaian : 1. R1 = 220 Ω 2. R2 = 470 Ω 3. R3 = 680 Ω 4. R1 + R2 = 220 + 470 = 690 Ω 5. R1 + R2 + R3 = 220 + 470 + 680 = 1370 Ω 𝑅 ×𝑅

220×470

6. 𝑅1 //𝑅2 = 𝑅1+𝑅2 = 220+470 = 1

7.

1

1

𝑅1

2

103400 690

= 149,85 Ω

1

+ 𝑅 + 𝑅 = ...? 2

3

 Untuk R1//R2 = 149,85 Ω 𝑅

×𝑅

149,85×680

 Untuk R12//R3 =𝑅12+𝑅3 = 149,85+680 = 12

8.

𝑅1 𝑅2 +𝑅3

3

101898 829,85

= 122,8 Ω

= ⋯?

 Untuk R2 + R3 = 470 + 680 = 1150 Ω 𝑅 ×𝑅

220×1150

 Untuk R1//R23 = 𝑅1+𝑅23 = 220+1150 = 1

9.

𝑅1 +𝑅2 𝑅3

23

253000 1370

= 184,67 Ω

= ⋯?

 Untuk R1 + R2 = 220 + 470 = 690 Ω 𝑅

×𝑅

690×680

 Untuk R12//R3 = 𝑅12+𝑅3 = 690+680 = 12

3

469200 1370

= 342,48 Ω

23

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

Tabel 5.11 Hasil Pengukur Resistansi No Rangkaian Resistansi (Ω) 1 R1 220 2

R2

470

3

R3

680

4

R1 + R2

690

5

R1 + R2 + R3

1370

6

R1 / R2

149,855

7

R1 / R2 / R3

122,79

8

R1 / ( R2 + R3)

184,67

9

(R1 + R2) / R3

342,48

d. Kesalahan Limit -

Kesalahan Multak Dik: Untuk R1 M = 230 Ω T = 220 Ω Dit: ∈. . ? Peny: ∈= 𝑀−𝑇 = 230 − 220 = 10 Ω Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas.

-

Kesalahan Relatif Dik:

24

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

Untuk R1 ∈ = 10 Ω 𝑇 = 220 Ω Dit: Kesalahan Relatif(%)..? ∈

Kesalahan Relatif(%) = 𝑇 x 100 10

= 220 x 100 = 4,5 % Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas. Tabel 5.12 Kesalahan Limit Pada Resistansi No

Rangkaian

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

R1 R2 R3 R1+R2 R1+R2+R3 R1/R2 R1/R2/R3 R1/( R2+R3) (R1+R2)/ R3

Resistansi (Ω) 230 480 690 750 1490 130 119 210 360

Kesalahan Limit Mutlak ( mA) Relatif (%) 10 4,5 10 2,12 10 1,47 60 8,7 120 8,8 -19,855 -13,25 -3,79 -3,09 25,33 13,82 17,52 5,11

e. Koreksi -

Koreksi Untuk R1 Dik: M = 230 Ω T = 220 Ω Dit: 𝛼. . ? Peny: 𝛼 =𝑇−𝑀

25

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

= 220 – 230 = 10 Ω Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas.

-

Koreksi Relatif Untuk R1 Dik: 𝛼 = 10 Ω M = 230 Ω Dit: Koreksi relatif (%)..? Peny: 𝛼

Koreksi relatif (%) = 𝑀 x 100\ 10

= 230 x 100 = 4, 35 % Penyelesaian R= 470 Ω dan R = 680 Ω dengan batas ukurnya masing-masing menggunakan rumus dan cara yang sama seperti di atas. Tabel 5.13 Koreksi Pada Resistansi No

Rangkaian

Resistansi (Ω)

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

R1 R2 R3 R1+R2 R1+R2+R3 R1/R2 R1/R2/R3 R1/( R2+R3) (R1+R2)/ R3

230 480 690 750 1490 130 119 210 360

Koreksi Koreksi (mA) Relatif (%) 10 4,35 10 2,08 10 1,5 60 8 120 8,05 -19,855 -15,3 -3,79 -3,2 25,33 12,06 17,2 4,9

26

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

B. Perbandingan Teori dan Praktek Tabel 5.14 Perbandingan Hasil Pengukuran Arus Arus (mA) Batas Ukur No R(Ω) (mA) Teori Praktek 500 54,55 58 1. 220 50

2.

250 500

3.

470 680

25,5

28

17,6

20,5 20

Tabel 5.15 Perbandingan Hasil Pengukuran Tegangan Tegangan (V) Batas Ukur No R(Ω) (V) Teori Teori 50 12 11,8 1. 220 250 12 12 50 12 12,2 2. 470 250 12 12,5 50 12 12,1 3. 680 250 12 11 Tabel 5.16 Perbandingan Hasil Pengukuran Resistansi Resistansi (Ω) No Rangkaian R (Ω) Teori R (Ω) Praktek 1

R1

220

230

2

R2

470

480

3

R3

680

690

4

R1 + R2

690

750

5

R1 + R2 + R3

1370

1490

6

R1 / R2

149,855

130

7

R1 / R2 / R3

122,79

119

8

R1 / ( R2 + R3)

184,67

210

9

(R1 + R2) / R3

342,48

360

27

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

C. Analisa Hasil Praktikum 1. Percobaan I Pada percobaan pertama yaitu

pengukuran arus dengan

menggunakan multimeter dengan R= 680 Ω dan mengambil batas ukur 250 mA dan 500 mA memperoleh hasil yang berbeda. Pada batas ukur 250 mA memperoleh arus 20,5 mA sedangkan pada batas ukur 500 mA memperoleh arus 20 mA. Jika dibandingkan dengan pengukuran arus secara teori hasilnya sangat berbeda, yaitu 17,6 mA. Perbedaan hasil perhitungan arus secara teori dan praktek lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 5.14. Setelah melakukan perbandingan antara hasil perhitungan secara teori dan praktek ternyata hasilnya berbeda. Hal ini dapat terjadi karena adanya beberapa faktor. Faktor yang membedakan hasil pengukuran bisa terjadi karena kesalahan terhadap alat ukur itu sendiri, seperti pengaruh lingkungan terhadap peralatan, umur peralatan

dan

lain-lain.

Untuk

menentukan

kesalahan

pada

pengukuran bisa dengan menggunakan rumus : 𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡𝑖𝑛𝑔 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = kelas alat ukur (%) × batas alat ukur 2. Percobaan II Pada percobaan kedua yaitu pengukuran tegangan dengan menggunakan multimeter dengan R= 220 Ω dan mengambil batas ukur 50 V dan 250 V memperoleh hasil yang sama dan juga berbeda. Pada batas ukur 50 V memperoleh tegangan 11,8 V yang berbeda dengan perhitungan secara teori. Sedangkan pada batas ukur 250 V memperoleh tegangan 12 V yang nilainya sama dengan hasil pengukuran secara teori. Jika dibandingkan dengan pengukuran tegangan secara teori hasilnya ada yang berbeda dan ada pula yang sama. Perbedaan hasil perhitungan tegangan secara teori dan praktek lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 5.15. Setelah melakukan perbandingan antara hasil perhitungan secara teori dan praktek ternyata hasilnya ada yang sama dan ada yang

28

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

berbeda. Hal ini dapat terjadi karena adanya beberapa faktor. Faktor yang membedakan hasil pengukuran bisa terjadi karena kesalahan terhadap alat ukur itu sendiri, seperti pengaruh lingkungan terhadap peralatan, umur peralatan dan lain-lain dan kesamaan nilai tegangan yang diperoleh karena adanya precision (ketepatan) yaitu kemampuan untuk mendapatkan hasil pengukuran yang relatif sama. Untuk menentukan kesalahan pada pengukuran bisa dengan menggunakan rumus : 𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡𝑖𝑛𝑔 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = kelas alat ukur (%) × batas alat ukur 3. Percobaan ke II Pada percobaan ketiga yaitu pengukuran resistansi dengan nilai resistor yang berbeda-beda dan dengan rangkaian yang berbeda pula akan menghasilkan nilai resistor yang berbeda pula. Namun apabila dalam pengukuran resistansi secara teori dan praktek berbeda itu di karenakan adanya faktor kesalahan, baik itu kesalahan saat membaca nilai pada alat ukur maupun kesalahan pada alat ukur itu sendiri. Perbedaan hasil perhitungan tegangan secara teori dan praktek lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 5.15.

29

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

BAB VI JAWABAN PERTANYAAN 1. Amperemeter dengan data sebagai berikut

Gambar 6.1 Data Amperemeter Jawab : 1,5

: kelas alat ukur :alat ukur DC dan AC :alat ukur besi putar :dipasang untuk posisi mendatar.

2

:isolasinya sudah diuji pada tengangan2000 volt atau 2 kV.

2. voltmeter dengan batas ukur maksimum skala atas 80 V dan batas ukur maksimum skala bawah 150 V ,maka jarum menunjuk pada harga: a. Skala atas

=30,28

b. Skala bawah = 5,4 c. Skala Voltmeter = non linear d. Pemakaian alat ukur= arus DC dan AC e. Tegangan uji isolasi = 2000 Volt f. Kemungkinan kesalahan Gambar 6.2 pembacaan voltmeter 1

:

-

Skala ata = ± 1,5 x 80/100 = ± 1,2 Volt

-

Skala bawah = ± 1,5 x 15/100 = ± 2,25 Volt.

30

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

3.

Gambar 6.3 pembacaan voltmeter 2 a) Batas ukur maks

= 60 Volt

b) Satu strip skala

= 60/300 = 0,2 Volt

c) Voltmeter menunjuk pada

= 20,6 Volt

d) Skala voltmeter

= linier

e) Tegangan uji isolasi

= 500 Volt

f) Kemungkinan kesalahan

= ± 1,5 x 60/100 = ± 9 Volt

g) Pemakaian alat ukur

= arus DC dan AC

h) Azas alat ukur

=kumparan putar dengan magnet

4.

Gambar 6.4 pembacaan ohmmeter Isi tabel 6.1 di bawah sesuai dengan gambar penunjukan ohm meter. Tabel 6.1 pembacaan ohmmeter Penunjukan jarum

Ω

1 2 3

250 70 4,5

31

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

5. . Bila amperemeter dipasang

BU Max A 1A

R 10

Gambar 6.5pembacaan ampermeter a. Yang terjadi pada alat ukur tersebut: alat ukur ampermeter dipasang secara paralel terhadap tahanan, sehingga mengakibatkan alat ukur rusak karena jarum penunjuknya melewati batas ukur maksimal. b. Jelaskan alasan saudara: Karena tegangan 10 V mempunyai kapasitas daya atau arus yang besar dan resistansi internalnya kecil, maka saat paralel akan mengalir arus yang besar sehingga melebihi batas ukurnya dan menyebabkan kerusakan pada alat ukur.Karena ampermeter hanya akan berfungsi ketika rangkaian dipasang seri. 6. Bila Voltmeter dipasang seperti pada gambar dibawah ini: R

v

BU Max 1A

Gambar 6.6 Pemasangan voltmeterr

a. Yang terjadi pada alat ukur tersebut: Volmeter tidak bisa dibaca hasil pengukurannya karena dipassang seri dengan tahanan. b. Jelaskan alasan saudara : Voltmeter didesain mempunyai resistansi yang sangat besar, maka volt meter dipasang paralel terhadap rangkaian. Apabila voltmeter dipasang

32

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

seri terhadap rangkaian maka supply arus yang akan diterima oleh rangkaian listrik akan menurun dan akan mengakibatkan voltmeter tidak berfungsi selama dipasang seri. 7. Tentukan rangkaian yang benar dari rangkaian di bawah ini: Gambar yang benar : Gb.a Gb.b Gb.c Gb.d

Gambar 6.7 Hubungan rangkaian

Solusi: gambar yang benar adalah gambar a karena amperemeter memiliki tahanan dalam yang kecil sehingga di pasang seri terhadap beban sedangkan voltmeter memiliki tahanan dalam yang besar sehingga dipasang paralel dengan beban.

33

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Setelah melakukan melakukan percobaan pengukuran listrik dasar dan melakukan analisis terhadap hasil percobaan dapat ditarik kesimpulan bahwa: 1. Dalam melakukan percobaan pengukuran menggunakan alat ukur listrik, terdapat banyak simbol-simbol yang harus kita ketahui sebelum melakukan pengukuran. Seperti simbol

yang artinya pemakaian alat ukur untuk arus

searah dan arus bolak balik 2. Alat ukur memiliki beragam model dan fungsi yang berbeda-beda dan data pada alat ukur listrik berbeda- beda tergantung jenis alat ukur yang digunakan. 3. Alat ukur itu berbeda-beda, jadi sebelum melakukan pengukuran perhatikan jenis, fungsi dan simbol-sombol yang ada pada alat ukur. 4. Dalam penentuan batas ukur lebih baik dimulai dengan yang paling kecil agar kesalahan dapat dihindari dan hasil pengukuran tidak jauh berbeda. 5. Adanya kesalahan dalam pengukuran terjadi sebab terdapat

beberapa

faktor, seperti kesalahan dala pembacaan , kesalahan alat ukur, umur alat ukur dan factor yang lainnya.

B. Saran Setelah melakukan praktek laboratorium pengukuran listrik dasar, maka praktikan ingin menyampaikan beberapa hal yang kiranya dapat menjadi perhatian oleh praktikan dan dosen pembimbing : 1. Preaktikan diharapkan mengikuti prosedur dalam merangkai dan mengukur komponen listrik, agar terhindar dari bahaya dan juga resiko kerusakan pada alat praktikum. Praktikan juga diharapkan membaca materi sebelum memasuki laboratorium agar memiliki dasar untuk melakukan pengukuran.

34

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

2. Dosen pembimbing di harapkan lebih memperhatikan praktikannya agar tidak terjadi kesalahan yang dapat membahayakan praktikan dan juga dapat membantu menghindari kerusakan pada alat ukur.

35

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

DAFTAR PUSTAKA https://garslandi.wordpress.com/2013/01/11/pengukuran-dengan-menggunakanwattmeter/ (diaksespadatanggal 25 Februari 2016) http://mafia.mafiaol.com/2012/12/definisi-dan-jenis-mistar-sebagai-alat.html (diaksespadatanggal 24 Februari 2016) http://m.reichelt.de/Multimeteranalog/MT250/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=5892 &ARTICLE=13217&OFFSET=16&SID=61VMKmbn8AAAIAAAcUCYb35215366925644 fd03ba96987c06b0d&LANGUAGE=EN

(diaksespadatanggal 22 Februari 2016) http://www.google.co.id/search?site=&source=hp&ei=XYLTVru6FcL9uATNl7PgAQ&q=g ambar+wattmeter&oq=gambar+w&gs_l=mobile-gwshp.1.0.41.2432.6237.0.8153.9.7.0.0.0.0.2383.5340.2-1j4j7-1j0j1.7.0....0...1c.1.64.mobilegws-hp..3.6.4032.3.KtsgIR7f7fA

(diaksespadatanggal 22 Februari 2016) http://www.google.co.id/search?q=gambar+voltmeter&prmd=inv&source=lnms&tbm=isch &sa=X&ved=0ahUKEwiF1M6mzpvLAhUBTY4KHbaMCPcQ_AUIBygB&biw=360&bih= 565

(diaksespadatanggal 22 Februari 2016) ------- . 2016. Jobsheet Laboratorium Pengukuran Dasar. Makassar: Politeknik Negeri Ujung Pandang

36

Laboratorium Pengukuran Dasar Listrik

LAMPIRAN – LAMPIRAN Lampiran 1

Lembar Asistensi

Lampiran 2

Copy Kartu Kontrol

Lampiran 3

Data Sementara

Lampiran 4

Sampul Laporan Pertama

37