praktikum pengukuran besaran listrik ft- umj

PRAKTIKUM : PBL N I L A I :

ASISTEN :

LAPORAN PRAKTIKUM

LABORATORIUM ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA

N A M A : MOCHAMAD TASRIF ALEXANDER

NIRM / NIP : 2007420004

G R O U P : Kelompok - 2

JURUSAN : TEKNIK ELEKTRO

NO. PERCOBAAN : Modul 1

TANGGAL : 13 Juli 2009

PARTNER : chita indiana

Priyan Gagani

Dadang Herlan

Herry Rafiudin

ASISTEN : Toni Setiawan

MENENTUKAN NILAI RESISTANSI SUATU BEBAN RESISTIF

DAN RESISTANSI DALAM SUATU ALAT UKUR

(MODUL 1)

I. TUJUAN : - Mengetahui dan menentukan nilai resistansi (R) suatu Resistor dan

resistansi dalam (Rd) alat ukur Ampermeter dan Voltmeter dengan

menggunakan metode hokum Ohm dan Jembatan Wheatsone.

II. ALAT – ALAT :

1. DC Power Suplay

2. 1 Trafo Adujster

3. 1 AC Ampermeter Analog

4. 1 DC Ampermeter Analog

5. 1 AC Voltmeter Analog

6. 1 DC Voltmeter Analog

7. 2 AC/DC Volt-Ohm-Amp Digital

8. 1 set Resistor beban

9. Kabel-kabel penghubung

III. LANDASAN TEORI

AMPERMETER & VOLTMETER

Pada dasarnya kedua instrumen ini sama, bedanya terletak pada pengaruh

masing-masing instrumen terhadap rangkaian dimana dilakukan pengukuran. Hal ini

terjadi karena berbeda dalam pemasangan.

Jika ampermeter dipasang pada rangkaian, maka seolah-olah kita

menambahkan tahanan pada rangkaian tersebut. Maka ada kemungkinan arus yang

mengalir pada saat di pasang ampermeter lebih kecil dibanding dengan arus yang

mengalir pada saat rangkaian tanpa ampermeter. Oleh karena itu tahanan ampermeter

harus sekecil mungkin. Alasan lain bahwa ampermeter tahanannya harus kecil agar

daya yang hilang pada ampermeter itu kecil.

Pada voltmeter berbeda hal nya. Karena pada pengukuran voltmeter di pasang

paralel dengan beda potensial yang di ukur, maka tahanan voltmeter harus besar.

Dengan memasang voltmeter paralel dengan rangkaian, ada kemungkinan tahanan

total dapat menjadi kecil di bandingkan dengan keadaan sebelum voltmeter di pasang.

Alasan tahanan voltmeter harus besar agar daya yang hilang pada voltmeter kecil.

= Amperemeter =

Untuk keperluan praktek dengan dasar yang sama dengan galvanometer, dibuat

ampermeter yaitu suatu alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik dengan

skala yang disebut mili ampermeter. Alat ukur ini ditunjukkan seperti gambar 3.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan ampermeter adalah alat ukurnya

dirangkai secara seri. Oleh karena itu tahanan ampermeter tersebut perlu diupayakan

sekecil-kecilnya dan kutub positif dan negatifnya serta batas ukur maksimumnya.

= Voltmeter =

Alat ini digunakan untuk mengukur beda potensial dalam suatu rangkaian listrik.

Untuk mengukur beda potensial antara dua titik pada suatu komponen, kedua

terminal voltmeter harus dihubungkan dengan dengan kedua titik yang tegangannya

akan diukur sehingga terhubung secara paralel dengan komponen tersebut. Seberapa

akurat pengukuran tegangan ini tergantung pada hambatan voltmeter. Jika hambatan

dalam voltmeter besar, maka arus yang melewati voltmeter akan sangat kecil

sehingga pengaruh voltmeter pada rangkaian sangat kecil. Oleh karena itu idealnya

hambatan dalam voltmeter harus besar tak terhingga. Pada gambar 4 ditunjukkan

gambar voltmeter dan simbolnya.

TAHANAN, OHMMETER DAN HUKUM OHM

Tahanan adalah suatu alat listrik yang digunakan untuk menghambat/menahan

arus listrik. Tahanan berdasarkan fungsinya dibedakan menjadi tahanan tetap, tahanan

variabel dan tahanan geser. Simbol dari masing-masing tahanan adalah sebagai

berikut:

Tahanan tetap adalah tahanan yang besarnya tetap, hanya biasanya untuk

besar yang sama masih dibedakan dengan daya maksimum yang sanggup dihasilkan

oleh tahanan tersebut. Hal ini bergantung pada bahan yang digunakan masing-

masing tahanan tersebut. Misalnya pada tahanan tersebut tertulis 1K? /5W, berarti

tahanan tersebut mempunyai nilai sebesar 1 K? dengan daya maksimum 5 watt.

Untuk tahanan-tahanan tertentu biasanya tidak dituliskan namun dinyatakan dengan

kode warna.

Tahanan variabel adalah tahanan yang besarnya dapat diubah-ubah misalnya

10? , 100? , 1000? dan seterusnya. Tahanan jenis ini digunakan dalam suatu kegiatan

laboratorium yang memerlukan beberapa tahanan yang perlu diketahui nilainya. Agar

praktis dan dapat melakukannya dengan cepat digunakan tahanan variabel ini.

Tahanan geser adalah tahanan yang nilainya dapat diubah secara linier untuk

rentang tertentu, misalnya: 0 -22 ? , 0-100 ? , 0-1 K? dan seterusnya. Dalam suatu

kegiatan laboratorium, tahanan geser ini difungsikan sebagai pengatur arus. Namun

demikian dalam menggunakan tahanan geser tersebut perlu memperhatikan batas arus

maksimum yang boleh melewati alat tersebut, karena kalau dipaksakan maka dapat

membakar atau merusak alat tersebut.

Alat ukur yang digunakan untuk mengukur besarnya tahanan dinamakan

ohmmeter. Prinsip kerja alat ini berdasarkan hukum Ohm. Ketika suatu ampermeter

dihubungkan langsung dengan sumber tegangan maka rangkaian peralatannya adalah

seperti pada gambar 6.

Pada rangkaian tersebut dihubungkan dengan tahanan variabel untuk

mengatur kuat arus agar jarum penunjuk dapat tepat berada pada titik sebelah kanan

(dalam hal ini dipakai sebagai titik nol). Setelah diperoleh keadaan ini selanjutnya

digunakan untuk mengukur tahanan dengan menambahkan tahanan yang akan diukur

nilainya tersebut dalam rangkaian seperti pada gambar 7.

Pada rangkaian seperti pada gambar tersebut dapat diketahui bahwa kuat arus

yang mengalir menjadi kecil (I’ < I). Dari pengurangan penunjukan skala kuat arus

tersebut dikonversikan sebagai penambahan tahanan yang diukur. Oleh karena itu

cara penunjukkan skala dalam Ohmmeter adalah dari kanan ke kiri.

Hukum Ohm merupakan salah satu hukum dasar dalam teori rangkaian listrik.

Hukum Ohm pada prakteknya dapat digunakan untuk mengetahui dan menentukan

besarnya nilai resistansi.

Menurut hukum Ohm nilai Resistansi adalah :

R = V / I ………………(1)

Dengan :

R = Resistansi (Ohm)

V = Tegangan (Volt)

I = Arus (Ampere)

Pada gambar 1

Jika arus melalui Volmeter (Iv) diperhitungkan, maka hukum Ohm menjadi :

R = V / (Ia – Iv)……….(2)

Dengan :

R = Resistansi

V = Tegangan yang ditunjukan oleh Volmeter

Iv = Arus yang melalui Volmeter

Ia = Arus yang terbaca pada Ampermeter

Arus yang melalui Volmeter (Iv) ini dapat diketahui besarnya apabila tahanan

dalam pada Voltmeter diketahui. Tahanan dalam Voltmeter ini dapat diketahui

besarnya dengan mengukurnya menggunakan jembatan wheatstone arus Iv ini sangat

berpengaruh terhadap harga R,yaitu bila arus Iv mendekati, maka harga R akan

semakin besar.

Pada gambar 2

Untuk mendapatkan nilai resistansi berdasarkan gambar 2,dapat dengan

memodifikasi hukum Ohm menjadi sebagai berikut :

R = (V – Va) / Ia……………………(3)

Dengan :

R = Resistansi

V = Tegangan yang terbaca pada Volmeter

Va = Arus yang terbaca pada Ammeter

Tegangan jatuh pada Ammeter ini dapat ditentukan apabila tahanan dalam

Ammeter diketahui. Untuk mengetahui besar Resistansi dalam Ammeter dapat

menggunakan jembatan Wheatstone.

Tegangan Va ini sangat berpengaruh. Jika harga tegangan Va mendekati harga

V maka harga R akan semakin kecil sekali.

Pada gambar 3

Resistansi dalam alat ukur Ammeter (Rda) dan Voltmeter (Rdv) dapat

ditentukan dengan meggunakan persamaan berikut :

Rda = (Va) / Ia……………………..(4)

Rdv = (Vr) / Iv……………………..(5)

Dengan :

Rda = resistansi dalam Ampermeter

Rdv = resistansi dalam Voltmeter

Ia = arus yang melewati Amperemeter

Iv = arus yang melewati Voltmeter

Va = tegangan jatuh di Ampermeter

Vr = tegangan beban

Pada gambar 4

Resistansi dalam Ampermeter (Rda) dapat ditentukan menggunakan

persamaan 4, dan resistansi dalam Voltmeter (Rdv) dengan menggunakan persamaan

berikut :

Rdv = V / Iv……………………….(6)

Dengan :

V = tegangan yang terbaca pada Volmeter.

PENGUKURAN DENGAN MENGGUNAKAN JEMBATAN WHEATSTONE

2

P S

1 3

Q 4 X

Jembatan ini paling sering digunakan untuk pengukuran tahanan yang teliti.

Langkah-langkahnya adalah :

1. Tahanan variable di atur agar beda potensial antara titik 2 dan titik 4 sama

dengan 0. Hal ini dapat ditunjukan oleh Galvanometer G.

2. Atur tahanan variable P dan Q sedemikian rupa sehingga Galvanometer G

tidak menyimpang. Jika sudah tercapai, maka titik 2 dan titik 4 potensialnya

sama.

3. Arus mengalir dari titik 1 – 2 – 3 menuju I1. Arus yang lain mengalir dari titik

1 – 4 – 3 menuju I2.

4. Beda potensial antara titik 1 dan titik 2 sama dengan beda potensial antara

titik 1 dan titik 4. Demikian juga beda potensial antara titik 2 dan titik 3 sama

dengan titik 4 dan titik 3.

5. Beda potensial antara titik 1 dan titik 2 = I1 P

Beda potensial antara titik 1 dan titik 4 = I2 Q

Beda potensial antara titik 2 dan titik 3 = I1 S

Beda potensial antara titik 4 dan titik 3 = I2 X

I1 P = I2 Q X = SQ

I1 S I2 X P

G

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

Dengan Hukum Ohm

A. Percobaan berdasarkan gambar 1

Untuk DC :

1. Susunlah rangkaian seperti gambar 1

2. Aturlah tegangan DC secara bertahap mulai dari 10 volt hingga 130

volt dengan interval 10 volt.

3. Catat seluruh penunjukan alat ukur yang digunakan pada lembar data.

Untuk AC :

1. Susun rangkaian seperti gambar 1

2. Aturlah tegangan AC secara bertahap mulai dari 50 volt hingga 130


3. Catat seluruh penunjukan alat ukur yang digunakan pada lembar data

pengamatan.

B. Percobaan berdasarkan gambar 2

Untuk DC :

1. Susunlah rangkaian seperti gambar 2.




Untuk AC :


2. Aturlah tegangan AC secara bertahap mulai dari 50 volt hingga130



pengamatan.

C. Percobaan berdasarkan gambar 3

Untuk DC :





Untuk AC :





pengamatan.

D. Percobaan berdasarkan gambar 4

Untuk DC :





Untuk AC :





pengamatan.

Dengan Jembatan Wheatstone

Pengukuran Resistansi dengan meggunakan Jembatan Wheatstone :

1. Pasangkah resistor yang akan diukur pada terminal Rx.

2. Set dial pengukuran pada posisi 1000.

3. Tekan tombol BA dan putar sedikit agar tombol

terkunci.

4. Tekan tombol GA dan amati jarum penunjuk skala, bila

terjadi penyimpangan pada jarum penunjuk maka

lepaskan tombol GA tsb.

5. Bila jarum meyimpangan ke arah positif maka naikkan

dial pengukuran dan ulangi langkah 4. Bila jarum

menyimpang kea rah negatif maka turunkan dial

pengukur dan ulangi langkah 4. lakukan hal ini sampai

jarum tidak menunjukkan penyimpangan lagi.

6. Lakukan hal yang sama (langkah 1 sampai 5) pada alat

ukur Ampermeter dan Voltmeter.

7. Nilai Resistansi yang diukur adalah :

Rx = (factor pengali) x jumlah angka yang ditunjukkan

oleh dial pengukur.

8. Catat nilai-nilai resistansi yang anda dapatkan.

Catatan :

1. Tombol GA ditekan hanya sesaat kemudian lepaskan kembali,hanya

menjaga untuk supaya tidak terjadi kerusakan pada jarum galvanometer

bila terjadi penyimpangan yang keras.

2. Bila penyimpangan jarum sudah pelan, maka tombol GA ditekan dan

diputar sedikit agar terkunci. Kemudian putar dial pengukur berdasarkan

arah penyimpangan jarum, bila jarum menyimpang kea rah positif maka

naiakkan dial pengukur dan bila ke arah negatif maka turunkan dial

pengukur, sampai jarum benar-benar tidak menyimpang lagi.

3. Untuk mengetahui nilai Rx, maka dapat dilakukan cara sebagai berikut :

a. Putar Multiply ke angka “1” dan dial pengukur pada angka “1000”.

b. Jika jarum galvanometer menunjuk arah positif, naikkan Multiply ke

angka “10” dan bila masih tetap positif naikkan lagi ke “100”.

c. Bila pada posisi “100” ternyata jarum ke arah negatif, maka berarti

nilai tahanan itu berkisar diantara 10 Kohm sampai 100Kohm.

V. TUGAS PENDAHULUAN

1. Buktikan rumus II dan III

Jawab :

V = I . R V – Va – Ia . R = 0

I = Ia – Iv V – Va = Ia . R

V= (Ia – Iv) . R R= V – Va / Ia

R= V / (Ia – Iv)

2. Jelaskan ada berapa macamkah cara pengukuran tahanan (resistansi)

Jawab: Ada 2 metoda pengukuran resistansi, yaitu :

a. Metoda Perbandingan

- Dengan menggunakan Potentiometer Arus Searah

- Pengukuran dengan menggunakan Jembatan Wheatstone

- Pengukuran dengan menggunakan Jembatan Kelvin (The Kelvin double

Bridge)

b. Metoda Penyimpangan

- Metoda Amper – Voltmeter

- Metoda Ohmmeter

- Metoda Ohmmeter Kumparan Silang (Crossed Coil Ohmmeter)

- Instrumen Ukur Isolasi (Insulation Tester)

3. Jelaskan secara teori cara menentukan besar resistansi dengan metode Wheatstone

Bridge. Uraikan persamaan matematisnya sertai dengan gambar.

Jawab :

2

P S

1 3

G

Q

4

X

a. atur P&Q agar galvanometer G tidak menyimpang (menunjuk angka nol dan

baru dikatakan seimbang).

b. jika sudah tercapai maka titik 2 dan titik 4 mempunyai potensil yang sama

- arus yang mengalir dari titik 1 → titik 2 → titik 3 (I1)

- arus yang mengalir dari titik 1 → titik 4 → titik 3 (I2)

c. beda potensial antara titik 1 dan titik 2 sama dengan beda potensial antara titik

1 dan titik 4 juga beda potensial antara titik 2 dan titik 3 sama dengan beda

potensial titik 4 dan titik 1

I1 . P = I2 . Q

I1 . S = I2 . X, jadi

X / P = S / P

X = SQ / P

4. bagaimanakah cara menaikkan range (batas ukur) suatu alat ukur untuk Voltmeter

dan Ampermeter. Jelaskan disertai dengan gambar dan contoh persoalannya.

Jawab :

• dengan menggunakan / memberikan tahanan tambahan

• dengan menggunakan trafo arus dan trafo tegangan

5. Jelaskan maksud , tujuan ,dan gunannya percobaan ini dalam aplikasinya

Jawab : untuk mengetahui dan menentukan nilai resistansi (R) dalam suatu

resistor (tahanan) dan resistansi dalam (Rd) alat ukur Amperemeter dan

Voltmeter dengan memakai metoda perbandingan dan metoda penyimpangan

6. Jelaskan menurut idealnya (secara teori) besar tahan dalam Ampermeter dan

Voltmeter

Jawab : Ampermeter tahanannya arus kecil / sekecil mungkin karena agar

daya yang hilang pada ampermeter itu kecil, serta tidak mempengaruhi

rangkaian dan rugi-rugi pada ampermeter kecil.

Misal : pada ampermeter I

I = 10 A

V= 1000 V

R= 100 Ω

- jika Rd = 100 Ω, maka Rt = R + Rd = 100 + 100 = 200 Ω

I = V / Rt = 1000/ 200 = 5 A

- jika Rd = 1 Ω, maka Rt = R + Rd = 100 + 1 = 101 Ω

I = V / Rt = 1000 / 101 = 9,09 A

Voltmeter tahanannya dibuat sebesar mungkin agar daya yang hilang pada

voltmeter kecil serta tidak mempengaruhi rangkaian dan rugi-rugi pada

voltmeter kecil.

Misal : I = 1 A

R= 100 Ω

V= 100 volt

- jika Rd = 100 Ω, maka Rt = R . Rd / R + Rd = 100 . 100 / 100 + 100 = 50

Ω

V = 50 x 1 = 50 volt

- jika Rd = 1000 Ω,maka Rt = 100 . 1000 / 100 + 1000 = 99,09 Ω

V = 99,09 x 1 = 99,09 volt

7. Kenapa Ampermeter dalam suatu rangkaian harus dipasang seri terhadap

beban?Apakah boleh dipasang paralel terhadap beban? Jelaskan dan buktikan

jawaban anda

Jawab : jika amperemeter dipasang pada rangkaian, seolah-olah

menambahkan tahanan pada rangkaian. Maka arus yang mengalir pada saat

dipasang amperemeter lebih kecil dibanding dengan arus yang mengalir pada

saat rangkaian tanpa amperemeter. Amperemeter bila dipasang paralel maka

arus yang mengalir menjadi lebih besar. Alasan lain agar daya yang hilang

pada ampermeter itu kecil.

8. Kenapa Voltmeter dalam suatu rangkaian harus dipasang paralel terhadap

beban?Apakah boleh dipasang seri terhadap beban? Jelaskan dan buktikan

jawaban anda

Jawab : pengukuran voltmeter dipasang paralel dengan beda potensial yang

diukur, maka tahanan voltmeter harus besar. Kemungkinan tahanan total dapat

menjadi lebih kecil dibandingkan sebelum voltmeter dipasang. Jika dipasang

seri maka nilai tahanan totalnya menjadi sangat besar. Alas an tahanan

voltmeter harus besar agar daya yang hilang pada voltmeter menjadi lebih

kecil.

9. Apakah tahanan dalam pada alat ukur Ampermeter dan Voltmeter harus tetap ada

atau boleh ditiadakan ?, jelaskan dan buktikan jawaban anda..?

Jawab :

- tahanan pada ampermeter lebih bagus jika ditiadakan (ideal)

- tahanan dalam voltmeter harus besar atau jika ada sebesar mungkin (ideal)

10. Apakah menurut anda bila suatu resistor dialiri arus DC akan memiliki nilai

resistansi yang sama dengan bila dialiri arus AC (resistor yang digunakan

sama)?,jelaskan jawaban anda dan buktikan

Jawab : R jika dialiri arus AC maka akan mempunyai nilai resistansi yang

sama jika dialiri arus arus DC maka nilai R tidak mempengaruhi terhadap

frekuensi.

VI. TUGAS AKHIR

1. Buatlah grafik V vs I untuk sumber AC dan DC dari gambar 1, 2, 3, & 4.

2. Dari grafik-grafik tersebut tentukan besarnya nilai Resistansi R

3. Hitung harga rata-rata R menurut rumus yang berlaku berdasarkan gambar.1

dan 2, 3, 4. Bandingkan hasilnya dengan yang diperoleh melalui grafik

4. Bandingkan hasil Resistansi R dari point 2, dan 3 diatas dengan hasil R yang

diperoleh dengan menggunakan jembatan Wheastone. Manakah dari ketiga

hasil R tersebut yang paling mendekati nilai ideal (mendekati nilai R yang

diperoleh dari perhitungan secara teori) jelaskan

5. Jelaskan dengan menggunakan persamaan dan grafik pengaruh panas terhadap

nilai suatu resistansi

6. Kesalahan apa saja yang dapat timbul dari kedua metode percobaan yang

dilakukan ini. Manakah yang lebih baik diantara dua metode tersebut, jelaskan

7. Berikan kesimpulan yang anda peroleh dari percobaan yang telah anda

lakukan

JAWABAN TUGAS AKHIR

1. Buatlah grafik V vs I untuk sumber AC dan DC dari gambar 1, 2, 3, & 4.

Jawab :

AC • Gambar 1

• Gambar 2

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

50 60 70 80 90 100 110 120 125

I (A

mp

)

V (Volt)

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

50 60 70 80 90 100 110 120 125

I (A

mp

)

V (Volt)

• Gambar 3

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.6 0.7 0.8 0.94 1.05 1.17 1.29 1.4 1.42

I (A

mp

)

Va (Volt)

0

20

40

60

80

100

120

140

7.6 9 10.6 12 13.6 15.1 16.7 18.2 18.3

V (

Vo

lt)

Iv (Amp)

• Gambar 4

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.62 0.74 0.87 1.89 2.06 2.3 2.47 2.51 2.55

I (A

mp

)

Va (Volt)

0

20

40

60

80

100

120

140

7.3 8.8 10.4 12.1 13.6 15.1 16.6 18.1 18.6

V (

Vo

lt)

Iv (Amp)

DC • Gambar 1

• Gambar 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

I (A

mp

)

V (Volt)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

I (A

mp

)

V (Volt)

• Gambar 3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3.6 9.5 11.6 15 18.3 22 25.9 28.6 31.8 35.7 39.1 42.9 46.6

I (A

mp

)

Va (Volt)

0

20

40

60

80

100

120

140

V (

Vo

lt)

Iv (Amp)

• Gambar4

2. Dari grafik-grafik tersebut tentukan besarnya nilai Resistansi R

Jawab : besar resistansi R pada grafik :

R = tg α = V/ I

tahanan R menurut Grafik adalah :

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3.4 7.6 10.7 14.8 18.6 22.1 26.2 29.5 32.9 37 40.5 43.8 47.2

I (A

mp

)

Va (Volt)

0

20

40

60

80

100

120

140

V (

Vo

lt)

Iv (Amp)

Gambar Sumber tegangan DC

R (ohm)

Sumber tegangan AC

R (ohm)

1 1428,57 1018,51

2 1395,34 1157,40

3 1428,57 992,06

4 1369,86 1168,22

3. Hitung harga rata-rata R menurut rumus yang berlaku berdasarkan gambar.1

dan 2, 3, 4. Bandingkan hasilnya dengan yang diperoleh melalui grafik

Jawab :

RUMUS : R = Σ V/ Σ I

tahanan R menurut Rumus adalah :

Gambar Sumber tegangan DC

R (ohm)

Sumber tegangan AC

R (ohm)

1 1370,48 978,12

2 1426,33 1138,61

3 1372,54 961,76

4 1358,20 1137,005

Perbandingan rata-rata tahanan R Rumus -R Grafik adalah :

Sumber Tegangan DC Sumber Tegangan AC

Gambar R rumus

(Ohm)

R grafik

(Ohm) Gambar

R rumus

(Ohm)

R grafik

(Ohm)

1 1370,48 1428,57 1 978,12 1018,51

2 1426,33 1395,34 2 1138,61 1157,40

3 1372,54 1428,57 3 961,76 992,06

4 1358,20 1369,86 4 1137,005 1168,22

4. Bandingkan hasil Resistansi R dari point 2, dan 3 diatas dengan hasil R yang

diperoleh dengan menggunakan jembatan Wheastone. Manakah dari ketiga

hasil R tersebut yang paling mendekati nilai ideal (mendekati nilai R yang

diperoleh dari perhitungan secara teori) jelaskan

Jawab :

Sumber Tegangan DC Sumber Tegangan AC

Gambar R rumus

(Ohm)

R grafik

(Ohm)

R JW

(Ohm) Gambar

R rumus

(Ohm)

R grafik

(Ohm)

R JW

(Ohm)

1 1370,48 1428,57 R da =

0,543

R dv =

300.000

1 978,12 1018,51 R da =

4,101

R dv =

6.910

2 1426,33 1395,34 2 1138,61 1157,40

3 1372,54 1428,57 3 961,76 992,06

4 1358,20 1369,86 4 1137,005 1168,22

5. Jelaskan dengan menggunakan persamaan dan grafik pengaruh panas terhadap

nilai suatu resistansi

Jawab : Jika suatu penghantar dipanaskan sehingga suhunya naik, maka

ukurannya berubah dan nilai tahanannya akan naik. Besarnya pertambahan

kenaikan tahanan dapat dihitung dengan rumus :

Rt2 = Rt1 (1 + α [t2 – t1]) dimana t2 - t1 = ∆t

= Rt1 (1 + α . ∆t)

= Rt1 + α . ∆t . Rt1

sedangkan untuk mencari nilai adalah dengan rumus :

Rt2 = Rt1 + α . ∆t . Rt1

α . ∆t . Rt1 = Rt2 – Rt1

α = Rt2 – Rt1 / ∆t . Rt1

ket : Rt1 = tahanan pada suhu rendah dalam satuan ohm

Rt2 = tahanan pada suhu tinggi dalam satuan ohm

∆ = koefisien suhu dalam satuan derajat

t1 = suhu rendah dalam satuan C

t2 = suhu tinggi dalam satuan C

t = perbedaan atau perubahan suhu dalam satuan C

6. Kesalahan apa saja yang dapat timbul dari kedua metode percobaan yang

dilakukan ini. Manakah yang lebih baik diantara dua metode tersebut, jelaskan

Jawab :

- kesalahan yang disebabkan oleh faktor alat ukur

- kesalahan dalam pembacaan alat ukur

- Kesalahan yang disebabkan faktor manusia ( praktikan )

- Kesalahan yang disebabkan faktor lingkungan (adanya perubahan suhu )

7. Berikan kesimpulan yang anda peroleh dari percobaan yang telah anda

lakukan

Jawab :

- Amperemeter dalam pemakaian harus dipasang seri terhadap beban.

- Voltmeter dalam pemakaian harus dipasang paralel terhadap beban

- Voltmeter yang digunakan harus memiliki tahanan dalam yang sebesar

mungkin.

- Amperemeter yang digunakan harus memiliki tahanan dalam yang sekecil

mungkin.

- Untuk mengetahui tahanan yang belum diketahui nilainya maka dapat

menggunakan metode jembatan Wheatston


ASISTEN :

LAPORAN PRAKTIKUM



N A M A : MOCHAMAD TASRIF.ALEXANDER

NIRM / NIP : 2007420004






Priyan Gagani

Dadang Herlan

Herry Rafiudin

ASISTEN : Faysal

PENERAPAN ALAT UKUR AMPERMETER, VOLTMETER

DAN KWH-METER 1 PHASA

(MODUL 2)

VII. TUJUAN : 1. Mengetahui perbedaan antara Ampermeter / Voltmeter

standar dengan Ampermeter / Voltmeter kelas biasa.

2. Mengetahui perbedaan antara KWh-meter 1 phasa standar dengan

KWh-meter 1 phasa kelas biasa.

VIII. ALAT – ALAT :

1. AC Ammeter Standard (class 0,5)

2. AC Voltmeter Standard (class 0,5)

3. AC Ammeter Biasa (class 1,5)

4. AC Voltmeter Biasa (class 1,5)

5. AC Power Supplay (adjustable)

6. DC Ammeter Standard (class 0,5)

7. DC Voltmeter Standard (class 0,5)

8. DC Ammeter Biasa (class 1,5)

9. DC Volmeter Biasa (class 1,5)

10. DC Power Supplay (adjustable)

11. Slide Resistor

12. KWh-meter 1-fasa biasa (class 2)

13. KWh-meter 1-fasa Standard (class 0,5)

14. Wattmeter 1-fasa Standard (class 0,5)

15. Cos φ meter 1-fasa

16. Stopwatch

17. 1 set beban

18. Kabel-kabel penghubung

IX. LANDASAN TEORI

PENGUKURAN DAYA

Daya yang dipergunakan oleh beban pada rangkaian besarnya ialah: W = I2 .

R atau W = E . I dengan satuan volt ampere atau watt. Menurut ketentuan rumus di

atas dapat difahami bahwa daya listrik mengandung komponen tegangan dan arus

yang besarnya berbanding lurus dengan hasil perkalian k edua komponen tersebut.

Untuk hambatan listrik yang konstan besar daya listrik sebanding dengan kuadrat

tegangan ataupun kuadrat arus seperti tampak pada kurva berikut:

Dalam sistem SI diperoleh bahwa 1 watt = 1 joule perdetik. Pengukuran besar

daya yang dipakai oleh beban arus searah pada dasarnya dapat dilakukan dengan dua

macam cara, yaitu:

- Menggunakan dua buah instrumen pengukur yang terdiri dari voltmeter dan

amperemeter. Hasil penunjukan ini belum merupakan hasil terakhir yang

perlu dihitung terlebih dahulu.

- Mempergunakan sebuah instrumen pengukur yang berupa Watt meter. Hasil

penunjukkannya dpat langsung dibaca dan merupakan hasil akhir.

Cara pertama yang menggunakan voltmeter dan ampermeter dapat dilakukan

dengan dua macam cara seperti pada gambar 18 di bawah ini.

Cara pengukuran menurut bagan (a) ternyata bahwa arus yang ditunjukkan

oleh amperemeter yaitu I a besar I a = Iv + Ib. Berarti besar arus yang ditunjukkan

oleh amperemeter menjadi terlampau besar yang seharusnya besarnya Ib. Oleh

karena itu pada penunjukkan daya tersebut terdapat kesalahan.

Apabila pengukuran dilaksanakan seperti gambar ( b), maka tegangan yang

ditunjukkan voltmeter menjadi Ev = Ea + Eb, sehingga dayanya Wb = Ev . Ib atau

Wb = (Ea + Eb )Ib yang seharusnya besar daya W b = Eb . Ib, jadi penunjukan daya

tersebut tetap lebih besar dari yang seharusnya.

Oleh sebab itu baik menggunakan cara pertama ataupun kedua akan tetap

mengalami kesalahan penunjukkan. Kedua cara tersebut dapat digunakan, dalam

pemakaiannya dibedakan: apabila arus beban yang diukur besar menggunakan cara

pertama, sebaliknya jika arus beban kecil digunakan cara kedua. Hal tersebut dapat

dijelaskan sebagai berikut:

• Cara pertama: Wb = Eb (Iv + Ib) pemakaian arus bagi voltmeter tidaklah

besar sedang arus yang diukur amperemeter besar sehingga pemakaian arus

bagi voltmeternya dapat diabaikan.

• Cara kedua: arus yang mengalir kecil daya yang ditunjukkan Wb = (Ea + Eb) .

Ib, karena arus yang mengalir melalui amperemeter kecil, maka kerugian

tegangan amperemeter juga kecil sehingga dapat diabaikan.

Demikianlah cara pengukuran daya apabila kita gunakan ampermeter dan

voltmeter. Tetapi cara yang terbaik adalah kita gunakan wattmeter secara langsung,

sebab kesalahan yang timbul oleh akibat penggunaan kumparan, pegas dan lainnya

telah diperhitungkan dengan kalibrasi. Kecuali itu hasil pengukurannya dapat

langsung dibaca dan merupakan hasil akhir.

Apabila kita gunakan wattmeter sebagai pengukur daya secara langsung (di

dalam alat ini terdapat dua macam kumparan yaitu kumparan arus dan tegangan),

kopel yang dihasilkan oleh kedua macam kumparan yang dialiri arus listrik akan

menyebabkan simpangan jarum penunjuknya berbanding lurus dengan hasil perkalian

arus-arusnya yang melalui kedua kumparan tersebut di atas.

Wattmeter arus searah yang biasa dipergunakan ialah dengan azas kerja

elektrodinamis. Karena pesawat elektrodinamis sangat peka terhadap medan-medan

luar sebagai peredam udara.

Untuk mencegah pengaruh medan magnit luar dibuat pesawat astatik dengan

cara sebagai berikut:

1. wattmeter diselubungi dengan bahan sejenis besi, kerugian histeresis dan

permanen magnit pada besi kecil.

2. kumparan-kumparannya dililitkan dalam gandar terbuat dari besi nikel yang

berlapis-lapis.

Kedua macam cara di atas menimbulkan bentuk medan yang lain sehingga

penunjukkan skala tidak lagi sama rata.

Wattmeter elektrodinamis memiliki kumparan tetap yang dialiri arus utama

dan kumparan berputar yang dihubungkan pada tegangannya. Kopel yang bekerja

pada sistem yang bergerak ditentukan oleh hasil perkalian kedua arus-arusnya yang

mengalir pada kumparan-kumparannya. Penyimpangan jarum penunjuknya

berbanding lurus dengan kopel penggeraknya sehingga hal ini akan berbanding lurus

juga dengan dayanya, maka wattmeter elektrodinamis mempunyai skala yang hampir

sama rata.

Untuk mengukur daya beban jaringan hubungan wattmeter dapat dilakukan

seperti gambar 20.

Kedua macam hubungan diatas mengandung kerugian sebagaimana yang

telah diuraikan pada pengukuran daya dengan menggunakan ampere dan voltmeter.

Pengertian daya pada arus bolak-balik tidaklah sesederhana seperti pada arus

searah. Demikian pula halnya tentang pengukurannya. Oleh karena itu perlu kita

bicarakan secara sepintas tentang pengertian daya arus bolak-balik terlebih dahulu.

Sesuai dengan daya listrik arus searah, daya arus bolak-balik juga terdiri dari

dua komponen pokok yaitu arus dan tegangan. Tetapi untuk arus bolak-balik

belumlah cukup mengingat sifat daripada arus bolak-balik itu sendiri dan pengaruh

beban pada umumnya. Beban listrik umumnya mengandung tiga macam unsur yaitu

induktansi, kapasitansi dan tahanan yang ketiganya secara bersama disebut

impedensi. Induktansi dan kapasitansi ini secara bersama ataupun sendiri-sendiri

dapat disebut sebagai reaktansi. Adanya reaktansi inilah yang menyebabkan

terjadinya geseran fase antara tegangan dan arusnya (lihat gambar 21), sehingga

dalam perhitungan faktor daya tersebut tidak dapat ditinggalkan begitu saja.

Daya arus bolak-balik dinyatakan sebagai hasil perkalian arus dengan

tegangannya dan diperhitungkan faktor kerjanya (cosinus ? ).

W = E . I . cos α

W dalam satuan watt

E dalam satuan Volt

I dalam satuan Ampere

Daya tersebut merupakan daya yang terpakai dari bebannya. Daya ini disebut

daya efektif atau daya yang digunakan. Vektor arus ini dapat diuraikan menjadi I cos

α dan I sin α . Besar daya tidak langsung bergantung dari I, tetapi dari I cos α ,

sedang I sin α seolah-olah tidak berguna sama sekali. Karena itu cos α disebut

faktor kerja.

I cos α = arus watt atau arus berguna, diberi simbol Iw.

I sin α = arus buta atau arus tak berguna, simbulnya Ib.

EI cos α = daya efektif atau daya, diberi simbol Ww.

EI sin α = daya buta atau daya hampa, diberi simbol Wb

E I = daya semu, dengan simbol Ws dalam satuan volt ampere (VA) atau kilo volt

ampere (k VA).

Hendaklah diperhatikan bahwa uraian arus di atas hanya mempunyai arti

analitis. Dalam kenyataannya hanya ada satu arus, yaitu I. Wattmeter yang dipakai

sebagai pengukur daya arus bolak-balik kebanyakan menggunakan azas kerja

elektrodinamis dan induksi.

Dalam penggunaan sebagai wattmeter, kumparan tetapnya dialiri arus I1 dan

kumparan yang bergerak dilalui I2. Kedua macam kumparan itu merupakan

kumparan yang disambungkan seri dengan tahanan R yang besar.

Wattmeter elektrodinamis untuk keperluan industri jika bekerja pada

frekuensi dan faktor kerja yang besar, tahanan dalam lingkungan tegangannya

menjadi sangat tinggi dibandingkan dengan reaktansinya. Oleh karena itu pengaruh

reaktansi tersebut dapat diabaikan, sehingga I2 dianggap sefase dengan tegangan E.

Karena kumparan ini sebagai kumparan yang bergerak, maka penunjukkannya

menjadi I1I2 = K E I cos α . Ternyata penunjukan wattmeter elektrodinamis

berbanding lurus dengan daya bebannya. Pemilihan cara penyambungan (a) atau (b)

yang ingin digunakan akan sama halnya dengan pengukuran daya dengan

menggunakan voltmeter dan ampermeter.

Wattmeter induksi juga memiliki sepasang kumparan yang dilalui arus utama

dan kumparan yang dihubungkan dengan tegangannya. Kalau kumparan arus dialiri

arus listrik terjadilah induksi pada kumparan tegangan dan menyebabkan suatu kopel.

Kumparan arus dengan kumparan tegangannya dibuat berselisih fase sebesar 90o. Hal

ini dimaksudkan untuk mendapatkan kopel penggerak yang berbanding lurus dengan

konstantanya.

Kopel = K E I cos α

Pesawat induksi sangat terpengaruh oleh perubahan frekuensi dan akan

menyebabkan perubahan-perubahan arus foucolt (pusat). Kecuali itu menyebabkan

perubahan-perubahan reaktansi pada kumparan-kumparannya. Sebagai akibat

lanjutan ialah I 1 dan I 2 mengalami juga perubahan geseran fasenya. Kalau hal ini

sampai terjadi akan menyebabkan kesalahan penunjukkan. Untuk memperoleh

ketelitian pemakaiannya perlulah dilakukan cara penyambungan agar selisish fase

benar-benar 90o.

Hubungan ini dapat dilakukan dengan menambahkan suatu tahanan R yang

diparalel dengan kumparan S yang mempunyai reaktansi X dan tahanan R. Kedua

rangkaian cabang ini disambungkan seri dengan sebuah kumparan peredam (Kp).

Wattmeter pada dasarnya digunakan sebagai pengukur daya listrik tetapi dapat

juga sebagai detektor. Jika pada komponen suatu unit terjadi kebocoran disebabkan

pembebanan, unit tersebut akan menyerap daya lebih banyak daripada dalam keadaan

biasa. Hal semacam ini akan banyak terjadi pada unit elektronika misalnya radio,

televisi, amplifier dan sebagainya baik yang menggunakan arus searah maupun arus

bolak-balik.

Besaran lain yang berkaitan dengan pengukuran daya adalah faktor kerja.

Dimana besaran ini ikut menentukan besar daya pada arus bolak-balik. Faktor kerja

disebut pula cosinus phi dan disingkat cos α . Sudut α ialah geseran fase antara

besaran arus dan tegangannya. Besar kecil sudut geseran fase tersebut dipengaruhi

oleh macam muatan yang ada pada rangkaian listriknya. Besar daya dinyatakan

dalam rumus W = E.I cos α .

Instrumen yang digunakan untuk mengukur faktor kerja namanya cos-phi-

meter. Alat ini bekerja atas dasar pesawat elektrodinamis dengan kumparan silang.

Kerja alat cos ? menghasilkan sudut putaran a yang berbanding lurus dengan sudut

geseran fase ? atau dalam rumus dinyatakan: a = C . ? (C = konstanta). Besar kecil

konstanta ini bergantung dari perbandingan besar arus yang mengalir melalui dua

kumparan yang bersilangan. Jika i1: i2 = 1: 2, berarti a = ½ ? .

Dalam hal ini untuk mengukur sudut α antara 0o– 90

o dapat diukur dengan

simpangan sejauh 90o atau ¼ lingkaran. Misalkan sudut geseran fase antara E dan I

sebesar 60o, maka alat akan menunjukkan harga dari cos 60

o yaitu 0,5, jadi jarum

akan menunjuk tepat ditengah-tengah skalanya.

Demikian pula jika sudut α = 10o, cos α -nya sama dengan 0,9848,

penunjuknya akan menunjukkan harga itu. Cos α tidak ada satuannya seperti halnya

ampere, volt dan sebagainya.

Umumnya beban jaring bersifat induktif sehingga pembuatan skala juga untuk

keperluan di atas, yaitu dengan harga antara 0o dan +1. Cara menghubungkan cos α -

meter serupa dengan wattmeter, kumparan medan dilalui arus utama I dan kumparan

silang pada tegangan pokok E. geseran fase sebesar 90o antara i1 dan i2, kumparan

silang dipasang pada tahanan R dan induktansi X1 yang dihubungkan paralel cos α -

meter tersebut tidak langsung dipasang untuk arus satu fase.

AMMETER

Pada penerapan Ammeter, rangkaian disupply dengan sumber tegangan yang

besarnya konstan, sedangkan beban dibuat berubah-ubah sehingga akan didapat

variasi nilai arus dari rangkaian tersebut. Besarnya arus pada rangkaian dan setiap

perubahan dapat langsung dibaca melalui Ammeter yang ditera maupun yang

standard.

Dari setiap perubahan harga (dafa) yang terbaca pada kedua alat ukur

Ammeter tersebut akan dapat dibuat suatu grafik linear dan dari grafik tersebut akan

dapat ditentukan pula% ketelitian alat ukur yang ditera.

%ketelitian = (Itera / Istd) x 100%....................(1)

VOLTMETER

Pada penerapan voltmeter, rangkaian disupply dengan tegangan yang

berubah-ubah dan besar perubahannya dapat dibaca langsung pada voltmeter standard

dan tera. Dari data yang diperoleh pada kedua voltmeter tersebut dapat dibuat suatu

grafik linear yang menunjukan hubungan antara keduanya, dan dari grafik dapat

ditentukan % ketelitian alat yang ditera :

%ketelitian = (Vtera / Vstd0 x 100%................(2)

KWH-METER

Jumlah energi yang diserap oleh suatu sistem selama selang waktu antara t1

dan t2 adalah :

E = e . i . dt…………………………………….(3)

Sedangkan energi rata-ratanya adalah :

Eav = (1 / t2-t1) e . i . dt……………………….(4)

Jika daya yang mengalir besarnya diketahui dan konstan selama selang waktu

tertentu, maka jumlah energi yang terpakai adalah besarnya daya dikalikan lama daya

itu mengalir.

KWh-meter dapat menghitung jumlah energi yang diserap baik pada

pembebanan konstan (daya tetap) maupun pada pembebanan tidak konstan.

Untuk benar atau tidaknya penunjukan KWh-meter, maka dapat dilakukan 2

(dua) cara yaitu :

1. Membandingkan KWh-meter yang akan ditera dengan KWh-meter standard.

Dengan pembebanan yang sama dalam suatu waktu tertentu maka akan dapat

dilihat perbedaan jumlah putaran (N) anatara KWh-meter yang diter dengan

yang standard.

2. Mengoperasikan KWh-meter yang ditera pada pembebanan tertentu dan

kemudian mengukur besarnya daya yang mengalir serta mengamati kerja dari

KWh-meter tersebut. Jika daya yang digunakan dijaga tetap konstan selama

selang waktu tertentu, maka jumlah energi yang diserap akan dapat dihitung.

Kemudian kedua hasil ini dibandingkan satu sama lain, sehingga kesalahan-

kesalahan KWh-meter yang ditera bias diketahui.

A. KWH-METER PADA PEMBEBANAN KONSTAN.

Apa bila daya listrik yang mengalir konstan, maka untuk suatu KWh-meter

dapat dibuat suatu hubungan sperti demikian :

E = P . t = N / C………………………(5)

Dimana :

N = jumlah putaran piringan (Rev)

C = konstanta KWh-meter = jumlah putaran/KWh (Rev/KWh)

P = daya listrik (watt)

t = waktu (detik)

Dari hubungan diatas jelas dapat dilihat bahwa untuk suatu harga daya

tertentu, kecepatan putaran piringan W akan tertentu juga, dan hal ini dapat

dinyatakan sebagai berikut :

W = N / t = C . P…………………….(6)

Atau untuk suatu putaran tertentu dibutuhkan waktu :

t = N / (C . P)……………………….(7)

waktu yang diperlukan untuk sejumlah putaran tertentu dapat diukur dengan

menggunakan stopwatch atau dapat menggunakan perhitungan waktu yang dihasilkan

menurut persamaan (5). Bandingkanlah kedua hasilnya.

B. MENGHITUNG KESALAHAN KWH-METER

Cara 1 : Kesalahan dalam persen dapat dinyatakan dengan persamaan :

F = (Ns-Nt) / (Nt) x 100%............(8)

Dimana :

Nt = jumlah putaran yg dilakukan oleh KWh-meter tera dalam selang waktu t.

Ns = jumlah putaran sebenarnya yang dilakukan oleh KWh-meter standard

pada selang waktu yang sama (t).

Cara 2 : Kesalahan dalam persen dapat dinyatakan dengan persamaan :

F = (A – S) / (S) x 100%..............(9)

Dimana :

A = jumlah energi yang ditunjukan oleh KWh-meter

S = jumlah enegi yang seharusnya, dinyatakan dengan menurut

F = (W – Ws) / (Ws) x 100%.......(10)

Dimana :

W = kecepatan putaran piringan putaran KWh-meter yang ditera

= (N x 3600) / t (putaran waktu)

Ws= kecepatan putaran piringan KWh-meter yang seharusnya

= (C x P) /1000 (putaran waktu)

dan kemudian :

F = (t – ts) / (t) x 100%...............(11)

Dimana :

t = waktu yang diperlukan piringan melakukan sejumlah N putaran

ts = waktu seharusnya = (N x 3600 x 1000) / (C .P)……..(12)

X. PROSEDUR PERCOBAAN

A. PENERAPAN AMMETER DC DAN AC

PENERAPAN AMMETER DC

1. Susun rangkaian seperti gambar 1. hubungkan terminal-terminal alat ukur

yang satu dengan yang lainnya seperti gambar dengan polaritas yang tepat dan

kemudian hubungkan ke terminak beban (Rheostat 3300 Ohm).

2. Rheostat beban diatur pada posisi maksimum.

3. Supply tegangan diatur 1 V DC (konstan) untuk Ammeter-1 dan Ammeter-3

dan 25 V DC (konstan) untuk Ammeter-2.

4. Atur Rheostat beban dari posisi maksimum ke minimum agar diperoleh

variasi arus (Ammeter standard) mulai dari 1, 2, 3,……….15 mA untuk

Ammeter-1 dengan interval sebesar 1mA, 2, 4,…………30mA untuk

Ammeter-3 dengan interval 2mA dan 10, 20, 30,………….150mA untuk

Ammeter-2 dengan interval 10mA.

5. Catat setiap perubahan yang terjadi pada alat-alat ukur tersebut pada table data

pengamatan.

PENERAPAN AMMETER AC

1. Susun rangkaian gambar 1. dengan beban (Rheostat) 100 Ohm.

2. Beban Rheostat diatur pada posisi maksimum.

3. Supply tegangan (konstan) dibuat sesuai petnjuk assisten (sekitar 23 voltAC

agar mendapatkan harga arus 0,2 A pada Ammeter yang ditera).

4. Atur Rheostat beban dari posisi maksimum ke minimum agar diperoleh

variasi arus (Ammeter tera) mulai dari 0.2, 0.24,……..0.8 A dengan iinterval

0.04 A.

5. Catat setiap perubahan yang terjadi pada alat-alat ukur pada tabel data

pengamatan.

B. PENERAPAN VOLTMETER DC DAN AC

PENERAPAN VOLTMETER DC

1. Susunlah rangkaian seperti gambar2. hubungkan voltmeter DC

secara berurutan seperti gambar tersebut. Perhatikan polaritas alat

ukur jangan samapai terbalik.

2. Supply tegangan pada awalnya pada posisi minimum kemudian

aturlah tegangan power supply mulai dari 0, 1.2, 2.4,……..18 V DC

(voltmeter standard) dengan interval setiap kenaikan sebesar 1.2 V

DC.

3. Catat setiap perubahan yang terjadi pada alat-alat ukur pada tabel

data pengamatan.

PENERAPAN VOLTMETER AC

1. Susun rangkaian seperti gambar 2.

2. Supplay tegangan awal 20 V AC, kemudian naikkan tegangan mulai

dari 20, 30, 40,………..,120 V AC (voltmeter standard) dengan

interval sebesar 1 V AC untuk Voltmeter-2.

3. Catat setiap perubahan yang terjadi pada alat-alat ukur pada tabel data

pengamatan.

C. PENERAPAN KWH-METER 1 PHASA

Cara 1 :


2. lakukan percobaan dengan beban nol (tanpa beban) amati perputaran

piringan dan catat hasilnya.

3. ulangi langkah 2, dengan KWh-meter tera-2.

4. lakukan percobaan dengan beban I.

5. Catat jumlah putaran KWh-meter standard berdasarkan pengamatan

jumlah putaran KWh-meter tera dengan N = 1,2,3,4,5.

6. lakukan percobaan dengan beban II dan III.

7. ulangi langkah 4,5,6, dengan KWh-meter tera-2.

Cara 2 :

1. susun rangkaian seperti gambar 4.

2. lakukan percobaan dengan beban I.

3. Catat tegangan (v), waktu (t), daya (P), arus (Amp) untuk putaran N =

1,2,3,4,5,6.

4. lakukan percobaan dengan beban II dan III.

5. ulangi langklah 2,3,dan 4 dengan KWh-meter tera-2

XI. TUGAS PENDAHULUAN

Peneraan Ampermeter dan Voltmeter

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan : Resistivity, Accuracy, Precission,

Sensitivity, Linearity.

Jawab : Resistivity = adalah nilai dari sebuah alat ukur.

Accuracy = adalah persesuaian antara pembacaan instrument

dengan nilai sebenarnya (true value) dari besaran yang diukur.

Sensitivity = adalah perbandingan antara besaran respon dengan

besaran yang diukur.

Linearity = adalah perbandingan antara nilai penyimpangan

tahanan maksimum dengan nilai tahanan pada skala penuh.

2. Apa yang dimaksud dengan “Ohm/Volt” suatu alat ukur? Jelaskan juga

kegunaannya

Jawab: Ohm/Volt adalah effisiensi dari alat ukur dan didefinisikan sebgai

perbandingan antara nilai pembacaan dari instrument dan daya yang

digunakan instrument pada saat bekerja untuk pengukuran.

3. Jelaskan dengan disertai gambar prinsip kerja alat ukur Ammeter dan Voltmeter

(AC dan DC).

Jawab : Prinsip kerja Ammeter yaitu dipasang seri terhadap beban,

sedangkan voltmeter dipasang paralel terhadap beban.

4. Jelaskan apakah ada perbedaan diantara alat ukur AC dan DC (Ammeter dan

Voltmeter) bila ditinjau dari segi mekanisasi pembuatannya?.

Jawab : Ada, perbedaaan Ammeter dan Voltmeter dilihat dari segi

mekanisasi pembuatannya yaitu pada Ammeter dan Voltmeter DC dibuat

sedemikianrupa sehingga arus dan tegangannya searah , sedangkan Ammeter

dan Voltmeter AC dibuat dengan arus dan tegangan yang bolak balik.

5. Pada suatu alat ukur terdapat tulisan “Class 1,5” jelaskan maksudnya?

Jawab : Class 1,5 artinya instrument dijamin oleh pabrik pembuatnya

mempunyai kesalahan max 1,5% dari penunjuknya. Jika instrument dalam

keadaan baik dan digunakan pada daerah skala efektif.

6. Jelaskan apa yang dimaksud dengan efisiensi instrumen

Jawab : Effisiensi Instrument adalah perbandingan antara nilai pembacaan

instrument dan daya yang digunakan instrument pada saat bekerja untuk

pengukuran.

Peneraan KWh-Meter

7. Jelaskan arah putaran piringan KWh-Meter pada beban nol secara lengkap dan

terperinci

Jawab : pada beban nol arah putaran KWh-Meter berlawanan arah dengan

arah putaran sebenarnya atau searah dengan arah jarum jam.

8. Gambarkan dan uraikan bagian-bagian yang membentuk suatu KWh-Meter 1 fasa

tipe induksi

Jawab :

9. Jelaskan dengan disertai gambar prinsip kerja KWh-Meter tipe induksi 1 fasa

Jawab : Prinsip kerja KWh-meter tipe induksi 1 fasa, yaitu medan magnet

yang dihasilkan kumparan-kumparan akan

menginduksikan arus putar pada piringan.

Karena ada arus ini maka fluks magnet akan

timbul gaya yang membentuk torsi sehingga piringan akan berputar. Kerja

dari instrument ini bergantung pada interaksi antara arus yang terinduksi pada

piringan logam yang dapat berputar dan arus pada kumparan yang tetap.

10. Jelaskan hubungan factor daya (Cos φ beban) terhadap putaran piringan KWh-

Meter untuk 1 fasa

Jawab : hubungan antara factor daya dengan putaran piringan yaitu jika cos φ

kecil maka putaran piringan KWh Meter berputar menjadi lambat.

11. Uraikan persamaan torsi yang menyebabkan piringan KWh-meter berputar

Jawab : persamaan torsi : T = K . φ1m . φ2m . sin θ

Dimana : K = konstanta

φ1m . φ2m = nilai maksimum yang dihasilkan kumparan

θ = selisih fase antara kedua fluks

12. Jelaskan dengan disertai gambar tentang KWh-Meter tipe lainnya selain tipe

induksi ini

Jawab : Tegangan yang diukur dipasang

antara pelat logam yang tetap dan pelat

logam yang dapat berputar, karena pelat-

pelat logam itu berlainan muatan, maka

akan timbul gaya tarikan yang

menyebabakan putara dari pelat logam

yang dapat bergerak.

13. Jelaskan maksud, tujuan dan guna peneraan alat-alat ukur dalam aplikasinya

Jawab :

- mengetahui tingkat ketelitian alat-alat ukur kelas biasa dan alat-alat ukur

kelas Standard (yang tingkat ketelitiannya lebih tinggi)

- mengetahui perbedaan antara alat-alat ukur kelas biasa dengan alat-alat

ukur kelas Standard

- Melakukan kegiatan pengukuran besaran listrik yaitu arus, tegangan dan

hambatan sesuai dengan alat ukur yang digunakan.

- Menuliskan hasil pengukuran dengan tepat.

- Menggunakan satuan-satuan yang sesuai dengan besaran-besaran yang

diukur.

XII. TUGAS AKHIR

A. Untuk percobaan peneraan Ampermeter dan Voltmeter

1. Buat grafik : Itera vs Istd dan Vtera vs Vstd untuk sumber tegangan DC

2. Buat grafik : Itera vs Istd dan Vtera vs Vstd untuk sumber tegangan AC

3. Dari jawaban 1 dan 2 diatas, berapa persenkah ketelitian alat ukur yang ditera

tersebut..?

4. Kesalahan apa saja yang timbul dari percobaan peneraan Ampermeter dan

Voltmeter ini ? jelaskanlah

5. Apa kesimpulan yang anda dapatkan dari percobaan ini ? jelaskanlah

6. Apakah ada cara lain untuk peneraan alat ukur selain cara yang telah anda

lakukan ini ? jelaskanlah

B. Untuk percobaan peneraan KWh-Meter 1 phasa

1. Tentukan % kesalahan KWh-Meter 1 phasa yang ditera dengan menggunakan

dua cara pengukuran diatas

2. Diantara dua cara tersebut maka cara manakah yang paling baik menurut

anda, jelaskan alasan anda

3. jelaskan kembali secara terperinci mengenai hasil pengamatan pada beban

nol. Lengkapi dengan analisa matematisnya

4. Jelaskan fungsi magnet permanent pada KWh-Meter

5. Jika posis terminal kumparan arus pada KWh-Meter yang terpasang pada

sumber ditukar dengan terminal yang terpasang pada beban, maka

bagaimanakah arah putaran piringan ? jelaskan

6. Kesimpulan-kesimpulan apa yang dapat saudara ambil dari percobaan KWh-

Meter yang telah anda lakukan ? jelaskan

JAWABAN TUGAS AKHIR

A. Untuk percobaan peneraan Ampermeter dan Voltmeter

1. Buat grafik : Itera vs Istd dan Vtera vs Vstd untuk sumber tegangan DC

Jawab

AC • Voltmeter 1

• Voltmeter 2

0

20

40

60

80

100

120

140

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

V t

era

V std

DC • Ammeter 2, V = 25 V DC

• Ammeter 3, V = 1 V DC

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

V t

era

V std

0

20

40

60

80

100

120

140

160

10

20

30

40

50

60

70

80

90

10

0

11

0

12

0

13

0

14

0

15

0

I tera vs I std

I tera vs I std

• Peneraan Voltmeter DC

0

5

10

15

20

25

30

35

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

I tera vs I std

I tera vs I std

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1.2 2.4 3.6 4.8 6 7.2 8.4 9.6 10.8 12 13.2 14.4 15.6 18.8 19

V t

era

V std

V tera-1

V tera-2

V tera-3

2. Buat grafik : Itera vs Istd dan Vtera vs Vstd untuk sumber tegangan AC

Jawab : (terlampir)

3. Dari jawaban 1 dan 2 diatas, berapa persenkah ketelitian alat ukur yang ditera

tersebut..?

Jawab :

% kesalahan = ( Itera/Istd) x 100 %

= ( Vtera/Vstd) x 100 %

Sumber tegangan dan arus DC

Tera Amperemeter DC ( % ) Voltmeter DC ( % )

1 - 100,32

2 95,58 97,22

3 99,3 94,83

Sumber tegangan dan arus AC

Tera Amperemeter DC ( % ) Voltmeter DC ( % )

1 - 97,14

2 - 108

4. Kesalahan apa saja yang timbul dari percobaan peneraan Ampermeter dan

Voltmeter ini ? jelaskanlah

Jawab :

- kesalahan dalam pembacaan skala ukur

- kesalahan dalam pembacaan alat ukur

- kesalahan yang disebabkan faktor suhu

- alat tidak dalam keadaan baik

5. Apa kesimpulan yang anda dapatkan dari percobaan ini ? jelaskanlah

Jawab :

- untuk mengetahui tingkat ketelitian suatu alat ukur dapat menggunakan

dua metode perbandingan yaitu dengan alat ukur standard dengan alat

ukur class biasa (tera).

- Ketelitian alat ukur standard lebih tinggi dibandingkan alat ukur class

biasa

6. Apakah ada cara lain untuk peneraan alat ukur selain cara yang telah anda

lakukan ini ? jelaskanlah

Jawab : Belum ada, selain dengan peneran yang telah dilakukan,karena

peneraan cara ini sudah merupakan cara yang paling baik.

B. Untuk percobaan peneraan KWh-Meter 1 phasa

1. Tentukan % kesalahan KWh-Meter 1 phasa yang ditera dengan menggunakan

dua cara pengukuran diatas

Jawab :

% kesalahan = ( ∑ Ns / ∑ Nt ) x 100%

Cara 1 :

KWh Meter Tera 1 KWh Meter Tera 2

Beban 1 Beban 2 Beban 3 Beban 1 Beban 2 Beban 3

∑ Ns 59,86 18,43 113,47 44,44 18,33 137,07

∑ Nt 15 15 15 15 15 15

%

kesalahan 399 122 756 296 122 9138

Cara 2 :

Rumus : E = P . t

% kesalahan = (( Etera1 – Etera2)/Etera)) x 100 %

Untuk beban 1 : E tera = 221 Volt

TERA 1 TERA 2 % Error

T(dt) P ( W ) E(V) T(dt) P ( W ) E(V)

19 220 4180 14 220 3080 497.7375566

37 220 8140 26 220 5720 1095.022624

54 220 11880 39 220 8580 1493.21267

1.12 220 246.4 52 220 11440 5064.977376

1.29 220 283.8 1.04 220 228.8 24.88687783

Untuk beban 2 : E tera = 221,9 Volt

TERA 1 TERA2 % Error

T(dt) P ( W ) E(V) T(dt) P ( W ) E(V)

30 150 4500 23 150 3450 473.18612

58 150 8700 43 150 6450 1013.97026

1.24 150 186 1.04 150 156 13.5196034

1.51 150 226.5 1.25 150 187.5 17.5754845

2.19 150 328.5 1.46 150 219 49.3465525

Untuk beban 3 : E tera = 221,2 Volt

TERA 1 TERA2 % Error

T(dt) P ( W ) E(V) T(dt) P ( W ) E(V)

16 270 4320 10 270 2700 732.368897

30 270 8100 20 270 5400 1220.61483

45 270 12150 30 270 8100 1830.92224

59 270 15930 40 270 10800 2319.16817

1.14 270 307.8 51 270 13770 6085.98553

2. Diantara dua cara tersebut maka cara manakah yang paling baik menurut

anda, jelaskan alasan anda

Jawab : Cara yang paling baik adalah yang pertama karena dapat

mengetahui perbandingan ½ putarannya secara langsung dengan yang

standard, selain itu juga lebih simple dalam pemakaian alat.

3. jelaskan kembali secara terperinci mengenai hasil pengamatan pada beban

nol. Lengkapi dengan analisa matematisnya

Jawab : Putaran pada beban nol, lesimpulan ada dalam tabel pengamatan.

Putaran piringan terjadi karena daya yang ada digunakan untuk

menghasilkan magnet ( induksi magnet ).

4. Jelaskan fungsi magnet permanent pada KWh-Meter

Jawab : Fungsi magnet permanent pada KWH-meter adalah untuk

melakukan pengereman pada saat beban nol dan untuk menghasilkan

induksi medan magnet.

5. Jika posis terminal kumparan arus pada KWh-Meter yang terpasang pada

sumber ditukar dengan terminal yang terpasang pada beban, maka

bagaimanakah arah putaran piringan ? jelaskan

Jawab : Jika posisi terminal kumparan arus pada sumber ditukar dengan

terminal yang terpasang pada beban maka putaran piringan akan

berlawanan arah jarum jam atau berlawanan dari arah sebenarnya

6. Kesimpulan-kesimpulan apa yang dapat saudara ambil dari percobaan KWh-

Meter yang telah anda lakukan ? jelaskan

Jawab : ketelitian KWH-meter standard lebih baik dari KWH-meter tera (

biasa ) dan untuk mengetahui kesalahan KWH-meter tera dapat

dibandingkan dengan KWH-meter standard.


ASISTEN :

LAPORAN PRAKTIKUM



N A M A : MOCHAMAD TASRIF ALEXANDER

NIRM / NIP : 2007420004






Priyan Gagani

Dadang Herlan

Herry Rafiudin

ASISTEN : Elfuadi

PENGUKURAN DAYA ARUS BOLAK-BALIK SERTA PENGARUH

PENAMBAHAN KAPASITOR SHUNT PADA BEBAN 1 PHASA DAN 3 PHASA

(MODUL 3)

XIII. TUJUAN : Mengukur daya arus bolak-balik dengan beban 1 phasa

dan 3 phasa seimbang.

XIV. ALAT – ALAT :

1. AC Voltmeter

2. AC Ampermeter

3. Wattmeter 1 phasa

4. Wattmeter 3 phasa

5. Powerfactor meter (cos φ meter) 1 phasa

6. Powerfactor meter 3-phasa (cos φ meter) 3 phasa

7. Frekwensi meter

8. 1 set beban

9. 1 set kapasitor

10. Kabel-kabel penghubung.

XV. LANDASAN TEORI

Dengan semakin berkembangnya teknologi elektronika daya, menyebabkan

banyak peralatan berbasis teknologi tersebut digunakan pada aplikasi industri,

perkantoran dan rumah tangga. Peralatan tersebut meliputi konverter statis pengendali

mesin listrik, tanur tinggi, pengisi batere, catu daya teregulasi, UPS, lampu-lampu

fluorescent, perangkat audio-video, komputer, peralatan telekomunikasi, dan lain-

lain. Beban-beban tersebut umumnya bekerja pada sumber tegangan searah, atau ada

yang dirubah kembali menjadi arus bolak-balik dengan frekuensi dan tegangan

berbeda. Tegangan/arus searah yang dibutuhkan diubah oleh catu daya tegangan

searah yang menggunakan penyearah dioda atau thyristor dilengkapi tapis induktor

dan/atau kapasitor. Adanya tapis pada penyearah ini akan menyebabkan arus yang

ditarik mengandung komponen harmonisa orde rendah yang cukup signifikan,

sehingga arus dan tegangan masukan akan mengalami distorsi. Bahkan untuk

penyearah thyristor akan menyebabkan terjadinya penurunan faktor daya. Dari sisi

sumber listrik, beban seperti ini dinamakan beban tak linier. Selain itu banyaknya

peralatan perkantoran berbasis teknologi informasi yang dicatu oleh sumber tegangan

bolak-balik satu fasa akan menimbulkan ketidakseimbangan pada sistem. Bila tidak

ada pencegahan, bertambahnya pemakaian beban tak linier akan menjadi masalah

yang sangat serius di masa mendatang.

Suatu tapis daya aktif shunt melakukan kompensasi terhadap daya reaktif dan

harmonisa didasarkan atas injeksi arus ke sistem. Arus kompensasi umumnya

ditentukan oleh besaran tegangan sumber dan arus sehingga kondisi tegangan sumber

sangat berpengaruh terhadap karakteristik penapisannya. Metoda pengendalian ini

juga membutuhkan jumlah sensor lebih sedikit bila dibandingkan dengan metoda

sebelumnya serta mampu bekerja pada beban yang tak seimbang dengan tetap

menekan arus netral.

PENGUKURAN FREKUENSI

Untuk pengukuran frekwensi dari tegangan bolak-balik dapat diukur

berdasarkan atas resonansi mekanik, resonansi listrik, perubahan reaktansi dan

pengisian pengosongan kapasitor. Sedangkan pada frekuensi tinggi dipergunakan

frekwensimeter elektronik, karena dengan adanya perkembangan yang sangat pesat

dibidang elektronika pada dewasa ini.

Frekwensimeter yang banyak digunakan untuk pengukuran arus bolak-balik

ialah azas resonansi mekanik. Frekwensimeter azas resonansi listrik dan perubahan

reaktansi jarang dipergunakan sebab konstruksinya sangat sulit sehingga memerlukan

pembiayaan yang mahal maka penggunaannya terbatas di laboratorium. Dua jenis

frekwensimeter yang telah disebutkan itu daerah pengukurannya sangat sempit

berkisar antara 42-58 Hz, maka penggunaan pada daerah pengukuran yang lebih lebar

dipakai frekwensimeter dengan azas pengisian dan pengosongan kapasitor yang

digerakkan dari sebuah relay.

Frekwensi meter yang mempunyai daerah pengukuran yang lebar dari dapat

dihitung dengan pengisian dan pengosongan kapasitor. Perhatikan gambar 25. Relai

itu digerakkan oleh sumber daya dengan frekwensi f yang akan diukur. Apabila relai

tersebut ditutup pada frekwensi tertentu, maka jumlah muatan yang mengalir melalui

ampermeter sebesar CV pada setiap periode. Dengan demikian arus I yang melewati

ampermeter sebesar I = f C V. Karena dari persamaan antara I dan f berbanding lurus

maka penunjukkan amapermeternya dapat dikalibrasikan dengan besaran frekuensi.

Pengukuran frekuensi juga dapat dilakukan dengan dengan menggunakan

voltmeter dan ampermeter seperti gambar 26 berikut:

Dalam percobaan ini arus yang dibutuhkan oleh beban 1 phasa maupun 3

phasa akan berkurang dengan memasang kapasitor shunt pada beban tersebut. Dari

hasil pengukuran daya yang digunakan oleh suatu beban pada Wattmeter dapat

dibandingkan dengan hasil pengukuran pada voltmeter, Ampermeter, dan Cos φ

meter. Berikut ini adalah persamaan untuk mengetahui daya yang digunakan oleh

suatu beban dapat diukur dengan menggunakan Voltmeter, Ampermeter, dan Cos φ

meter atau dapat dengan membaca langsung melalui Wattmeter. Untuk beban 1

phasa, digunakan Wattmeter 1 phasa dan untuk beban 3-phasa digunakan Wattmeter

3-phasa. Berikut ini adalah persamaan untuk daya pada beban 1-phasa dan 3-phasa.

Beban 1-phasa :

P = V . I Cos φ (watt)…………………(1)

Beban 3-phasa seimbang :

P = 3 . Vph . Iph . Cosφ

= √3 . VLL. IL . Cos φ……………(2)

dimana :

VLL = tegangan line to line

IL = arus line

Vph = tegangan line to netral

Iph = arus phasa

Persamaan (2) berlaku untuk beban hubungan delta () dan hubungan bintang (γ)

XVI. PROSEDUR PERCOBAAN

Untuk beban 1 phasa

1. Hubungkan alat-alat seperti gambar rangkaian percobaan beban 1 phasa

(gambar 1).

2. Gunakan beban 1,2,3 secara bergantian (lihat gambar).

3. Catat penunjukan Wattmeter, Voltmeter, Ampermeter, cos φ meter dan

frekwensi meter pada data pengamatan.

4. Ulangi langkah 2), 3) untuk setiap beban.

Untuk beban 3 phasa seimbang hubungan bintang


hubungan bintang beban seimbang (gambar 2).

7. Gunakan beban 1,2,3,4 secara bergantian (lihat gambar)..




Untuk beban 3 phasa seimbang hubungan delta


hubungan delta (gambar 2).

2. Gunakan beban 1,2 secara bergantian (lihat gambar)..




XVII. TUGAS PENDAHULUAN

1. Jelaskan mengenai teorema Blondel beserta gambar

Jawab : “daya pada suatu beban atau suatu rangkaian (NETWORK) yang

mendapat suplai melalui N buah penghantar dapat diukur dengan

menggunakan Wattmeter N buah phasa tunggal yang dipasang sedemikian

rupa, sehingga rangakaian arusnya ada pada penghantar masing-masing tadi

dan rangkaian potensial dipasang antara penghantar-penghantar dan satu titik

bersama. Daya pada beban tersebut sama dengan jumlah pembacaan

Wattmeter.”

2. Buktikan bahwa untuk system 3 phasa :

- VL-L = √3 . Vph

- IL = √3 . Iph (untuk hubungan )

Jawab:

VLL = 3 . Vph

Beban seimbag : Z1 =Z2 =Z3 = Zp

Vts = Vt – Vs =VLL = Vi -1

OK =Et ( Cos 30 ) = Et . ½ . 3

Vts = 2 x OK = 2 . ½ .Et . 3 =3 .Et

IL =3 . Iph

OK = Ip1 . ½ . 3

IL2 = 2. ½ . Ip .3

Dimana : Ip1 =Ip2 =Ip3 =Ip = Arus phasa

IL1 = Il2 = IL3 = IL = arus saluran

3. Buktikan bahwa persamaan (2) berlaku untuk beban hubungan Y dan

Jawab :

IL = Iph

VL = 3 . Vph

P 3ph = 3 . Vph . Ip . Cos φ

= 3 . VL / 3 . IL . Cos φ

= 3 . VL . IL .Cos φ

4. Apa yang dapat saudara lakukan untuk mengukur daya 3 phasa hubungan Y dan

seimbang dengan menggunakan sebuah Wattmeter 1 phasa

Jawab : Sesuai dengan hukum blondel bahwa untuk 1 phasa Wattmeter 1

phasa mengukur 3 phasa tidak dapat dilakukan.

5. Pada percobaan beban 3 phasa hubungan bintang, bagaimana jika kita ingin

menggunakan beban dalam bentuk hubungan segitiga? Apakah dapat langsung

diubah dari hubungan bintang ke hubungan segitiga? Jelaskan dengan gambar dan

analisa perhitungan

Jawab : Pada beban hubung bintang dapat diubah secara langsung kehubung

Delta

6. Gambarkan dan jelaskan segitiga daya dan segitiga impedansi

Jawab :

Segitiga Daya :

- Daya Aktif ( P ) = V . I. Cos φ ( Watt )

- Daya Reaktif (Q) = V. I . Cos φ (Var)

- Daya Semu = V. I ( VA )

7. Jelaskan efek dari kapasitor shunt jka dipasang pada beban disertai gambar

diagram phasor.

Jawab : Jika kapasitor dipasang shunt maka akan menyebabkan kenaikkan

factor daya.

XVIII. TUGAS AKHIR

1. Bandingkan % kesalahan dari daya aktif hasil perhitungan dengan hasil

pengukuran untuk semua percobaan yang telah dilakukan dan Jelaskan!.

2. Hitung daya reaktif beban untuk semua percobaan.

3. Untuk beban yang menggunakan kapasitor ( pada system 1 phasa dan 3phasa

)hitung kapasitansi dari setiap unit kapasitor yang digunakan ( F) , daya

reaktif kapasitor ( Qc) dan gambarkan phasor diagramnyaberdasarkan

pengamatan yang dilakukan.

4. Berapa besar nilai Rs pada beban hubungan Delta menurut perhitungan ?

bandingkan hasilnya menurut hasil yang anda ukur pada percobaan diatas!

5. Kenapa hasil Rs harus dihubungkan seri? Bagaimana bila dihubungkan

parallel? Jelaskan kesimpulan anda!

6. Kesimpulan apa yang anda peroleh dari percobaan ini, dan juga simpulkan

apa yang anda dapatkan berdasarkan beban-beban yang digunakan dari

percobaan ini? Jelaskan jawaban anda dengan lengkap!

7. Apa kegunaan percobaan ini dalam aplikasi nyatanya?

JAWABAN TUGAS AKHIR

1. Bandingkan % kesalahan dari daya aktif hasil perhitungan dengan hasil

pengukuran untuk semua percobaan yang telah dilakukan dan Jelaskan!.

Jawab :

Rumus yang dipakai untuk menentukan daya aktif (P) :

- 1 Phasa : P = V . I . Cos Ө

- 3 Phasa : P = 3 . V . I . Cos Ө

BEBAN 1 PHASA

Beban E (V) I (A) Cos Ө P hitung (W) P ukur (W) % Error

1 180 0.5 1 90 500 455.555556

2 180 0.4 0.7 50.4 24 52.38095238

3 180 0.4 0.96 69.12 24 65.27777778

BEBAN 3 PHASA (BINTANG)

Beban E (V) I (A) Cos Ө P hitung (w) P ukur (W) % Error

1 200 0.5 1 300 600 100

2 200 0.4 0.7 168 280 66.6666667

3 200 0.3 0.91 163.8 400 -144.200244

4 200 0.3 0.95 171 400 -133.918129

BEBAN 3 PHASA (DELTA)

Beban E (V) I (A) Cos Ө P hitung (w) P ukur (W) % Error

1 300 0.35 0.9 283.5 320 12.8747795

2 300 0.3 0.9 243 280 15.2263374

2. Hitung daya reaktif beban untuk semua percobaan.

Jawab :

Rumus yang dipakai untuk harga daya reaktif ( Q) :

- 1 Phasa : Q = V . I . Sin Ө

- 3 Phasa : Q = 3 . V . I . Sin Ө

BEBAN 1 PHASA

Beban E (V) I (A) Cos Ө Sin Ө Q (Var)

1 180 0.5 1 0 0

2 180 0.4 0.7 0.71 51.12

3 180 0.4 0.96 0.28 20.16

BEBAN 3 PHASA ( BINTANG )


1 200 0.5 1 0 0

2 200 0.4 0.7 0.71 170.4

3 200 0.3 0.91 0.41 73.8

4 200 0.3 0.95 0.31 55.8

BEBAN 3 PHASA (DELTA )


1 300 0.35 0.9 0.43 135.45

2 300 0.3 0.9 0.43 116.1

3. Untuk beban yang menggunakan kapasitor (pada system 1 phasa dan 3 phasa)

hitung kapasitansi dari setiap unit kapasitor yang digunakan (F), daya reaktif

kapasitor (Qc) dan gambarkan phasor diagramnya berdasarkan pengamatan yang

dilakukan.

Jawab :

Rumus yang dipakai untuk harga kapasitansi (XC) :

XC = Q / I ; C = 1 / ( 2.f.XC.n)

BEBAN 1 PHASA

Q (Var) I (A) f (Hz) XC (Ohm) C ( µF )

0 0.5 50 0 ∞

51.12 0.4 50 127.8 7.82

20.16 0.4 50 50.4 0.000198

BEBAN 3 PHASA (BINTANG )

Q (Var) I (A) F (Hz) XC (Ohm) C ( µF )

0 0.5 50.2 0 ∞

170.4 0.4 50.2 426 2.34

73.8 0.3 50 246 4.07

55.8 0.3 50 186 5.38

BEBAN 3 PHASA (DELTA )

Q (Var) I (A) F (Hz) XC (Ohm) C ( µF )

135.45 0.35 50 387 2.584

116.1 0.3 50 387 2.584

4. Berapa besar nilai Rs pada beban hubungan Delta menurut perhitungan ?

bandingkan hasilnya menurut hasil yang anda ukur pada percobaan diatas!

Jawab :

Resistansi pada lampu 100 W / 220 V dengan VL = 212 ohm

R = V12

/ P1 = 2202 / 110 = 484 ohm

Dari nilai diatas maka dapat dibandingkan daya yang dipakai pada beban 1 dan

beban 2, yaitu :

a) untuk beban 1 :

P = VL2 / (R1 + R2) = (212)

2 / (484 + 484) = 46,43 W

b) untuk beban 2 :

P = VL2 / (R1 + R2 + R3) = (212)

2 (484 + 484 + 484) = 30,95 W

5. Kenapa hasil Rs harus dihubungkan seri? Bagaimana bila dihubungkan parallel?

Jelaskan kesimpulan anda!

Jawab : Rs harus dihubung seri karena pada hubungan delta menggunakan

tegangan 380 V, tahanan yaitu Rs dihubung seri, dan jika dihubung parallel

maka tahannya menjadi kecil, karena tahanannya menjadi kecil, maka lampu

akan memungkinkan untuk putus.

6. Kesimpulan apa yang anda peroleh dari percobaan ini, dan juga simpulkan apa

yang anda dapatkan berdasarkan beban-beban yang digunakan dari percobaan ini?

Jelaskan jawaban anda dengan lengkap!

Jawab : Kesimpulan yang diperoleh di peroleh dari percobaan ini adalah :

- Kapasitor dihubung delta lebih kecil niulainya jika dihubung dengan

bintang

- Perbaikan faktor daya dapat dilakukan dengan menggunakan kapasitor

pada rangkaian dipasang secara parallel dengan R

- Lampu pijar memiliki faktor daya tang baik

- Lampu TL memiliki faktor daya yang kurang baik

7. Apa kegunaan percobaan ini dalam aplikasi nyatanya?

Jawab : Dari percobaan ini dapat diaplikasikan kelingkungan nyata yaitu

dapat menaikan kapasitas beban (daya aktif) tanpa harus mendapat daya semu.

praktikum pengukuran besaran listrik ft- umj

Documents