LAPORAN PRAKTIKUM PENGUKURAN

Judul : Pengukuran besar faktor daya (cos

A. TUJUAN

Mahasiswa dapat mengetahui jenis-jenis alat elektronika termasuk cos meter Mahasiswa dapat menyusun rangkaian listrik pada pengukuran cos Mahasiswa dapat mengukur cos dengan menggunakan cos meter Mahasiswa dapat memperbaiki faktor daya berdasarkan pengukuran tersebut

B. DASAR TEORI

Faktor Daya (Cos Phi) Pada pembahasan kali ini, asumsi yang digunakan adalah sistem listrik

menggunakan sumber tegangan berbentuk sinusoidal murni dan beban linier. Beban

linier adalah beban yang menghasilkan bentuk arus sama dengan bentuk tegangan.

Pada kasus sumber tegangan berbentuk sinusoidal murni, beban linier

mengakibatkan arus yang mengalir pada jaringan juga berbentuk sinusoidal murni.

Beban linier dapat diklasifikasikan menjadi 4 macam, beban resistif, dicirikan

dengan arus yang sefasa dengan tegangan; beban induktif, dicirikan dengan arus

yang tertinggal terhadap tegangan sebesar 90°; beban kapasitif, dicirikan dengan

arus yang mendahului terhadap tegangan sebesar 90° , dan beban yang merupakan

kombinasi dari tiga jenis tersebut, dicirikan dengan arus yang tertinggal/mendahului

tegangan sebesar sudut, katakan, ɸ

Gambar Tegangan, Arus, Daya, Pada Berbagai Jenis Beban Linier

Sama halnya dengan listrik, bergantung pada kondisi jaringan, daya tampak

yang diberikan oleh sumber tidak semuanya bisa dimanfaatkan sebagai daya aktif,

dengan kata lain terdapat porsi daya reaktif yang merupakan bagian yang tidak

memberikan manfaat langsung. Rasio besarnya daya aktif yang bisa kita manfaatkan

terhadap daya tampak yang dihasilkan sumber inilah yang disebut sebagai faktor

daya. Ilustrasi segitiga daya pada Gambar 3 memberikan gambaran yang lebih jelas.

Daya tampak (S) terdiri dari daya aktif (P) dan daya reaktif (Q). Antara S dan P

dipisahkan oleh sudut ɸ, yang merupakan sudut yang sama dengan sudut ɸ antara

tegangan dan arus yang telah disebutkan di awal. Rasio antara P dengan S tidak lain

adalah nilai cosinus dari sudut ɸ. Apabila kita berusaha untuk membuat sudut ɸ

semakin kecil maka S akan semakin mendekat ke P artinya besarnya P akan

mendekati besarnya S. Pada kasus ekstrim dimana ɸ = 0, cos ɸ =1, S = P artinya

semua daya tampak yang diberikan sumber dapat kita manfaatkan sebagai daya

aktif, sebaliknya ɸ= 90 °, cos ɸ = 0, S = Q artinya semua daya tampak yang

diberikan sumber tidak dapat kita manfaatkan dan menjadi daya reaktif di jaringan

saja.

Gambar Segitiga Daya

Faktor daya bisa dikatakan sebagai besaran yang menunjukkan seberapa

efisien jaringan yang kita miliki dalam menyalurkan daya yang bisa kita manfaatkan.

Faktor daya dibatasi dari 0 hingga 1, semakin tinggi faktor daya (mendekati 1)

artinya semakin banyak daya tampak yang diberikan sumber bisa kita manfaatkan,

sebaliknya semakin rendah faktor daya (mendekati 0) maka semakin sedikit daya

yang bisa kita manfaatkan dari sejumlah daya tampak yang sama.

CosphimeterDalam pengertian sehari–hari disebut pengukur Cosinus phi (φ ). Tujuan

pengukuran Cos φ atau pengukur nilai cosinus sudut phasa adalah, memberikan

penunjukan secara langsung dari selisih phasa yang timbul antara arus dan

tegangan.

Cosphimeter sendiri adalah alat yang digunakan untuk mengetahui, besarnya

faktor kerja (power factor) yang merupakan beda fase antara tegangan dan arus.

Dalam pengertian sehari-hari disebut pengukur Cosinus phi (f ). Tujuan

pengukuran Cos f atau pengukur nilai cosinus sudut phasa. Cara penyambungan

adalah tidak berbeda dengan watt meter sebagaimana gambar dibawah ini

Gambar Cos Phi Meter

Amperemeter

Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus

listrik yang ada dalam rangkaian tertutup.

Gambar amperemeter

Cara penggunaan amperemeter yaitu pasang amperemeter pada rangkaian, Setelah

amperemeter terpasang, kita 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:

A = range yang digunakan

C. ALAT DAN BAHAN

1. Multimeter Analog 2 buah

2. Multimeter Digital 1 buah

3. Test pen 1 buah

4. Kabel Jepit ( Crocodile ) 4 buah

5. Kabel Colokan ( Banana Plug ) 5 buah

6. Kabel spady panjang 8 buah

7. Kabel spady pendek 6 buah

8. Sumber Tegangan ( Power Supply ) 1 buah

9. R-Load 1 buah

10. Amperemeter 1 buah

D. LANGKAH KERJA

1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan

2. Memastikan alat-alat tersebut berfungsi dengan baik

3. Merangkai rangkaian seperti gambar berikut

4. A

5. Mengukur tegangan, amperemeter, dan cos phi menggunakan voltmeter,

amperemeter, dan cos phi meter

6. Membaca hasil pengukuran tegangan, arus dan cos phi

7. Mencatat hasil pengukuran tegangan, arus dan cos phi

E. HASIL PERCOBAAN

Step Tegangan (Volt)

Arus (Amprere)

cos phi

1 202 1,575 0,972 202 3 0,9753 202 4,2 0,98

F. ANALISA

Setelah melakukan percobaan maka diperoleh data seperti di atas dengan

tahanan pada masing-masing step sebagai berikut , step 1 : 166 Ω , step 2 : 82 Ω,

step 3 : 65 Ω . Lalu pada data di atas diketahui bahwa tegangan tiap step sama

hal tersebut dikarenakan rangkaian ini terhubung secara hubung bintang,

karena pada hubung bintang tegangan setiap line sama .

Pada pengukuran arus diketahui bahwa arus dari masing-masing stepsemakin

besar hal tersebut dikarenakan beban pad masing-masing stepnya berbeda dan

semakin besar stepnya, beban semakin kecil sehingga arus semakin besar. Hal

tersebut dapat dibuktikan melalui persamaan I = V/R, namun setelah

dibuktikan ada selisih antara arus terukur dan terhitung, pada step 1 dengan

beban 166 Ω arus terhitungnya adalah sebesar 1,3 A . Jadi ada selisih sebesar

0,25 A dengan arus terukur, selisih tersebut disebabkan oleh usia alat yang

sudah tua dan semakin panasnya alat ukur tersebut . Usia dari alat ukur akan

mempengaruhi kinerja dari alat ukur menjadi tidak akurat apalagi kaitannya

dengan elektrivitas . Kesalahan dalam membaca hasil pengukuran hal tersebut

juga akan mempengaruhi hasil dari pengukuran .

Pada step 2 dengan beban 82 Ω arus terhitungnya adalah sebesar 2,58 A . Jadi

ada selisih sebesar 0,42 A dengan arus terukur, selisih tersebut disebabkan oleh

usia alat yang sudah tua dan semakin panasnya alat ukur tersebut . Usia dari

alat ukur akan mempengaruhi kinerja dari alat ukur menjadi tidak akurat

apalagi kaitannya dengan elektrivitas . Kesalahan dalam membaca hasil

pengukuran hal tersebut juga akan mempengaruhi hasil dari pengukuran .

Pada step 3 dengan beban 65 Ω arus terhitungnya adalah sebesar 3,38 A . Jadi

ada selisih sebesar 0,82 A dengan arus terukur, selisih tersebut disebabkan oleh

usia alat yang sudah tua dan semakin panasnya alat ukur tersebut . Usia dari

alat ukur akan mempengaruhi kinerja dari alat ukur menjadi tidak akurat

apalagi kaitannya dengan elektrivitas . Kesalahan dalam membaca hasil

pengukuran hal tersebut juga akan mempengaruhi hasil dari pengukuran .

Pada pengukuran cos phi diketahui pada tabel di atas bahwa cos phi

menghasilkan nilai yang sama, hal tersebut disebabkan karena pada percobaan

ini menggunakan beban setimbang. Faktor yang mnyebabkan adanya cos phi

adalah daya aktif yang disebabkan adanya tegangan dan arus yang mengalir

sehinngga dihasilakan cos phi sebesar 0,97. Cos phi selalu antara 0 - 1 dan pada

percobaan dihasilkan cos phi sebesar 0,97 atau dibawah satu, cos phi tersebut

hampir mendekati satu hal tersebut disebabkan karena daya tampak yang

diberikan sumber banyak sehingga bisa dihasilkan maksimum Namun setelah

dihitung dengan persamaan cos phi = P/V.I, ada selisih antara cos phi yang

terhitung dan yang terukur misal pada step 1 dengan daya 330 W , tegangan 212

V, dan arus 3 A diketahui cos phinya adalah sebesar 0,99 jadi ada selisih cos phi

yang terukur yaitu sebesar 0,02. Selisih tersebut disebabkan oleh tahanan dalam

alat ukur cos phi yang menyebabkan hasil dari cos phi itu semakin kecil lalu usia

dari alat ukur, usia dari alat ukur menyebabkan efisiensi berkurang dan hasil

pengukuran pun tidak akurat. Penyebab selanjutnya adalah suhu dari alat yang

digunakan misal saja power supply jika poer supply tersebut semakin panas

maka tegangan yang dihasilkan pun tidak seperti yang diinginkan jadi cos phi

tersebut semakin kecil .

Pada step 2 dengan daya 1912,5 W , tegangan 212 V, dan arus 3 A diketahui cos

phinya adalah sebesar 0,99 jadi ada selisih cos phi yang terukur yaitu sebesar

0,02. Selisih tersebut disebabkan oleh tahanan dalam alat ukur cos phi yang

menyebabkan hasil dari cos phi itu semakin kecil lalu usia dari alat ukur, usia

dari alat ukur menyebabkan efisiensi berkurang dan hasil pengukuran pun

tidak akurat. Penyebab selanjutnya adalah suhu dari alat yang digunakan misal

saja power supply jika poer supply tersebut semakin panas maka tegangan yang

dihasilkan pun tidak seperti yang diinginkan jadi cos phi tersebut semakin kecil .

G. KESIMPULAN

LAPORAN TEKNIK DASAR LISTRIK

Pengukuran Besar Resistor, Tegangan, Dan Kuat Arus Pada Rangkaian Seri Menggunakan Multimeter Analog

Pelapor : Anggun Sukarno / KE 1D / 04Partner : Abdal Ghofar / KE 1D / 01

Agus Hendroyono / KE 1D / 02 Airlangga Guntur Buwono / KE 1D / 03 Arda Agam Tamtomo / KE 1D / 05

TEKNIK KONVERSI ENERGITEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG2011/2012