1 4 tugas pengukuran listrik

Download 1 4 tugas pengukuran listrik

Post on 24-Jun-2015

108 views

Category:

Engineering

6 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Tugas Pengukuran Listrik

TRANSCRIPT

  • 1. Pengukuran Listrik Fany Mardiyanti INS-1U 421306/A 1 TUGAS PENGUKURAN LISTRIK Oleh: Nama : Fany Mardiyanti NIM : 421306 / A Jurusan : Teknik Umum Program Studi : Instrumentasi dan Elektronika Diploma : 1 (Satu) KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL BADAN PENDIDIKAN DAN PELATIHAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL SEKOLAH TINGGI ENERGI DAN MINERAL AKAMIGAS STEM Akamigas Cepu, 8 Juli 2014

2. Pengukuran Listrik Fany Mardiyanti INS-1U 421306/A 2 Tugas 1 9 Maret 2014 1. Halaman: 47 Mengapa besarnya 10%? Jawab: Harga yang diukur lebih besar 10% karena alat ukur dengan menggunakan kumparan putar akan bergerak dengan defleksi skala penuh pada arus 0,1mA. Misal: = 100 = 1mA = 0,001mA = = 0,0001 100 = 0,1V x 100% = 10%, setiap bergerak 0,1mA akan menaikkan nilai ukurnya 2. Halaman 47-48 Bagaimana diperoleh = // // V Jawab: Penyederhanaan rangkaian pararel ke seri V ~ R V sebanding dengan R E = V sedangkan V = I . R ( hukum Ohm ) maka V ~ R E = V . R = V . ( // ) = V . // ( ) 3. Pengukuran Listrik Fany Mardiyanti INS-1U 421306/A 3 3. Halaman 49 Bagaimana memperoleh Ed = I Rd sehingga Eb = E - Ed? Jawab: Pada rangkai seri, besarnya arus adalah sama, maka : E = I ( Rd ) + I . Rb E = ERd + ERb ERb = E - ERd 4. Halaman: 51 D=1m dan =5 x 10 radial, maka bayangan yang diproyeksikan pada skala bergerak dengan 1mm (d = 1mm), sehingga masih dapat dilihat. Mengapa d = 1mm? Jawab: tg 2 = tg 2 5 10 rad = tg 10 rad = d d = 0,001m = 1mm 4. Pengukuran Listrik Fany Mardiyanti INS-1U 421306/A 4 Tugas 2 18 Maret 2014 1. Halaman: 54 Pada temperatur 20C, = 5k, = 5,005k dan m = 1000. Bila keadaan temperatur keliling berubah menjadi 30C dan dianggap tetap, tetapi menjadi 5,2k, maka besarnya m sekarang menjadi: = = = 1040 Jadi bila pada suhu 20C penunjukan adalah 100mA, maka pada 30C penunjukannya menjadi 96mA atau kira-kira 4% lebih rendah dari nilai semula. Mengapa? Jawab: Alat ukur kumparan putar mempunyai harga skala maksimal dari ammeter menjadi 100mA. Karena arus yang akan diukur besar, maka pengaruh panas diperhatikan. Tahanan tembaga berubah kira-kira sebesar 0,4% per C. Oleh karena itu, ketika suhu naik 10C, maka hasil penunjukan akan berkurang kira- kira sebesar 0,4% / C x 10C = 4% lebih rendah dari nilai semula. 2. Halaman: 55 Bagaimana diperoleh rumus = ? Jawab: = . = ( ) = . ( ) = 3. Halaman: 58 Bagaimana diperoleh persamaan I = ? 5. Pengukuran Listrik Fany Mardiyanti INS-1U 421306/A 5 Jawab: Bila tahanan penghantar A dan B adalah r dan bila dengan mengatur tahanan pengatur, ammeter menunjukkan dan , sedangkan mili voltmeter menunjukkan dan , maka diperoleh persamaan sebagai berikut: (I + ) r = ........................................(1) (I + ) r = r = ............(2) Substitusikan r (I + ) r = (I + ) = (I + ) = (I + ) I + = I + I - = - I ( - ) = - I = 4. Halaman: 53 Bagaimana diperoleh rumus m = ? Jawab: I = m . m = = . = .( ) . = 5. Halaman: 56 a. Jelaskan Simbol I dan H b. Mengapa gambar kedua lebih besar? Mana yang lebih bagus? Beri alasan! 6. Pengukuran Listrik Fany Mardiyanti INS-1U 421306/A 6 Jawab: a. I adalah arus yang mengalir E. H adalah intensitas medan magnet. b. Pengaruh Histerisis Magnit adalah jika arus pada suatu kumparan elektromagnetik, maka akan timbul medan magnit disekitarnya, ketika arus dinaikkan maka medan magnit yang akan timbul akan meningkat sampai titik konstan, hal ini menandakan bahwa inti feromagnetik telah mencapai titik jenuhnya dan kerepatan fluks mencapai maksimal. Jika arus dihentikan fluks magnit tidak sepenuhnya hilang karena bahan inti elektromagnetik masih mempertahankan sifat kemagnitan. Kemampuan untuk mempertahankan sifat magnit setelah arus dihentikan ( retentivity ). Jumlah fluks magnetik yang masih ada ( magnetisme Residual ) ketika fluks telah mencapai maksimal ( jenuh ) dan arus diturunkan maka akan terjadi pelebaran nilai H (corsive force). Pengaruh Histerisis Magnit Permanen yaitu memiliki elektron dengan momen magnitik yang bersusun pada arah tertentu. Akumulasi kekuatan elektron inilah yang membuat sebuah bahan memiliki medan magnitik. Bahkan feromagnitik yang memiliki retentivity tinggi ( Hard magnitic material ) sangat baik untuk memproduksi magnit permanen. Bagan 1 Ferromagnitic Material ( Material Magnit Permanen ) 7. Pengukuran Listrik Fany Mardiyanti INS-1U 421306/A 7 Pengaruh Histerisis Magnit Non Permanen yaitu kebalikan dari permanen, bahan feromagnetik yang memiliki retentivity rendah ( soft magnetic material ). Bahan ini ideal untuk digunakan sebagai bahan elektromagnitik, Selonoida / Relay. Bagan 2 Soft Ferromagnitic Material ( Material magnit non permanen ) Kesimpulan: - Lebih baik menggunakan pengaruh Histerisis magnit permanen untuk memproduksi magnit permanen. - Jika untuk bahan elektromagnitik, selonoida / relay menggunakan pengaruh histerisis magnit non permanen. Karena bahan yang digunakan ideal dengan kebutuhannya. 8. Pengukuran Listrik Fany Mardiyanti INS-1U 421306/A 8 Tugas 3 1 April 2014 Halaman: 71 Suatu instrumen kumparan putar mempunyai tahanan dalam atau sebesar 20 dan memberikan defleksi skala penuh ketika mengalirkan arus sebesar 100mA. Hitung: Berapa nilai tahanan seri atau dan tahanan shunt atau yang diperlukan agar voltmeter dapat mengukur tegangan sebesar 1200V (sebagai voltmeter) dan mengukur arus sebesar 180A (sebagai ammeter) Jawab: a) Sebagai Voltmeter Dalam hal ini, range pengukuran dapat diperbesar sampai 1200V dengan memasang tahanan bernilai besar yang dipasang seri dengan voltmeter tersebut. v = . = 20 . 0,1A = 2V = = , = , = 11980 b) Sebagai Ammeter Dalam hal ini, range pengukuran dapat diperbesar sampai 180A dengan memasang tahanan bernilai kecil yang dipasang paralel dengan ammeter tersebut. I = + = I - = 180 0,1 = 179,9A 2V 1198V 1200V Beban 0,1A = 20 V 9. Pengukuran Listrik Fany Mardiyanti INS-1U 421306/A 9 Tegangan yang ada pada ammeter atau = tegangan yang ada pada tahanan shunt atau . . = . = . = . , , = 0,011 = 20 2A180A Catu Daya Beban 10. Pengukuran Listrik Fany Mardiyanti INS-1U 421306/A 10 Tugas 4 15 April 2014 1. Halaman 74 Instrument moving coil memiliki resistensi ( ) 10 akan memberikan defleksi skala penuh dengan tegangan 20mV. Instrument ini dihubungkan secara seri dengan multiplier untuk memperbesar rangenya menjadi 50V. Hitung: Error yang disebabkan oleh kenaikan suhu sebesar 20C Jawab: Arus meter untuk defleksi skala penuh = = = 2 10 A = 2mA Faktor pengali tegangan m = = = 2500 Resistansi voltmeter (dari tembaga) dengan kenaikan suhu sebesar 20C = (1 + 20 x ) = 10 (1 + 20 0,004) = 10 1,08 = 10,8 Resistansi multiplier atau tahanan pengali atau tahanan seri = (m-1) = (2500 1) 10 = 24990 Resistansi total rangkaian voltmeter = + = 10 + 24990 = 25000 Resistansi multiplier (dari manganin) dengan kenaikan suhu 20C = (1 + ) = 24990 (1 + 0,00015 20C) = 24990 1,003 = 25064,97 Resistansi total rangkaian voltmeter dengan kenaikan suhu sebesar 20C 11. Pengukuran Listrik Fany Mardiyanti INS-1U 421306/A 11 = + = 10,8 + 26064,97 = 25075,77 Bacaan voltmeter pada kenaikan suhu 20C = x Range V = , x 50 = 49,85V Persentase error = = ( , ) x 100% = 0,3% low 2. Halaman: 78 Suatu gerak darsonval dengan tahanan dalam = 50 dengan skala penuh = 2mA, akan dirubah menjadi voltmeter arus searah multirange dengan batas ukur 0-10V, 0-50V, 0-250V, dan 0-500V. Hitung: Nilai tahanan pada masing-masing range batas ukur. Jawab: Pada range 10V (posisi ), tahanan total rangkaian: = = 5k = - = 5k - 50 = 4950 Pada range 50V (posisi ), = = 25k = ( + ) = 25k - 5k = 20k Pada range 250V (posisi ), = = 125k + - + - 12. Pengukuran Listrik Fany Mardiyanti INS-1U 421306/A 12 = ( + + ) = 25k - 5k = 225k Pada range 500V (posisi ), = = 250k = ( + + + ) = 25k - 5k = 125k Maka untuk arus sebesar 2mA dapat diperoleh tegangan 10V, 50V, 250V, dan 500V dan pada range tersebut perbandingan terhadap selalu 500/V. Misal: Untuk range 500V dengan 250k S = = 500/V Untuk range 500V dengan 125k S = = 500/V Sensitivitas adalah kebalikan dari dedleksi skala penuh dari alat ukur. S = = = = = 500/V 3. Halaman: 79 Suatu gerak darsonval dengan tahanan dalam = 50 dengan skala penuh = 2mA, akan dirubah menjadi voltmeter arus searah multirange dengan batas ukur 0-10V, 0-50V, 0-250V, dan 0-500V menggunakan metode sensitivitas Hitung: Nilai tahanan pada masing-masing range batas ukur. Jawab: S = = , = 500/V = (SxV) - = (500/V 10V) 50 = 4950 = (SxV) - = (500/V 50V) 5k = 20 = (SxV) - = (500/V 250V) 25 = 225 = (SxV) - = (500/V 500V) 125 = 125 13. Pengukuran Listrik Fany Mardiyanti INS-1U 421306/A 13 4. Halaman: 80 Diinginkan mengukur tegangan pada ujung-ujung tahanan 25k. Untuk pengukuran ini tersedia dua voltmeter. Voltmeter 1 dengan S = 500/V dan voltmeter 2 dengan S = 25000/V. Kedua voltmeter ini dipakai pada range 10V. Hitung: 1) Pembacaan tiap voltmeter 2) Kesalahan dalam tiap pembacaan Jawab: 1) Dengan melihat rangkaian maka tegangan pada tahanan 100k adalah: x 120V = 24V (voltage divider) (nilai tegangan sebenarnya) Voltmeter 1: S = 500/V R = 10V x 500/V = 5k (untuk range 10V) Dengan menggunakan voltmeter dengan tahanan 25k maka ada tahanan paralel: = . = 4,17k Maka: = , , x 120V = 4,80V (penunjukan voltmeter 1) Voltemeter 2: S = 25000/V R = 10V x 25k/V = 250k (untuk range 10V) Dengan menggunakan voltmeter dengan tahanan 25k maka ada tahanan paralel: = . = 22,73k Maka: = , , x 120V = 22,22V (penunjukan voltmeter 2) 100K 25K120V V 14. Pengukuran Listrik Fany Mardiyanti INS-1U 421306/A 14 2) Kesalahan pembacaan voltmeter % kesalahan = x 100% Untuk voltmeter 1 = , x 100% = 52% Untuk voltmeter 2 = , x 100% = -122,2% Dengan S dari voltmeter yang tinggi hasil pengukuran yang paling dapat dipercaya 15. Pengukuran Listrik Fany Mardiyanti INS-1U 421306/A 15 Tugas 5 24 Juni 2014 1) Apa perbedaan Daya dengan Tenaga/Energi? Daya adalah lahu energi yang dihantarkan/kerja yang dilakukan tiap satuan waktu. Satuan