REVISI
UTS ONLINE PENGUKURAN LISTRIK
NAMA : ARIF FAHMI
NIM : 131910201092
KELAS : B
BAB 6
No 6. Sebuah potensiometer yang memiliki 15 langkah masing-masing 5Ω
dansebuah kawat geser 5,5 Ω dihubungkan seri dengan batere kerja 2,40V dan sebuah tahanan geser. Rangkuman maksimal instrumen adalah 1,61V. Sensitifitas voltmeter adalah 0,05µA/mm dan tahanan-dalam 50 Ω.
a) Tentukan nilai penyetelan tahanan geser.
b) Tentukan resolusi instrumen jika kawat geser mempunyai 11 gulungan, 100 bagian setiap gulungan, dan dapat diinterpolasipada seperlima dari satu bagian skala.
c) Sebuah sumber 1,10V dengan tahanan-dalam yang diabaikan diukur dengan potensiometer ini. Tentukan kesalahan (dalam V) dari kesetimbanaga yang sebenarnya agar bintik galvanometer berdefleksi sejauh 1 mm.
Answer :
a) Diketahui :
Potensiometer yang memiliki 15 langkah. Masing-masing memiliki R sebesar
5Ω . V(batere) sebesar 2,40V. Rangkuman maksimum ( R(max) ) sebear 1,61V.
Langkah 1
Mencari tahanan total rangkain pengukuran Rm adalah : Rm = Rpiringan + Rkawat geser+Rg(dalam)
Rm = (15 x 5) + 5,5 + 50 Rm = 130,5
Langkah 2
Mencari V(masing-masing)
V(rangkuman) = (130,5/5) x V(masing-masing) 1,61 = (130,5/5) x V(masing-masing) V(masing-masing) = 0,06 V
Langkah 3
Mencari arus kerja V(masing-masing)/R(masing-masing) 0,06V/5
=12 mA Langkah 4
Penyetelan tahan geser V(batere) – V(max) = 2,40V-1,61V =0,79V
Maka , 0,79V/12mA
b) Mencari resolusi instrumen Langkah 1
Menentukan rangkuman pengukuran, Arus kerja x tahanan total
Langkah 2
Mencari total panjang kawat 11 x 100 = 1100 mm
Langkah 3
Mencari resolusi poteniometer Dengan skala 1/5
Maka :
(0,2 mm/1100mm) x 1,566 V = 0,28mV
c) Mencari resolusi poteniometer 1mm x 1,10
= 0,0011V
% kesalahan = tegangan sebenarnya – tengan yang diukur x 100% Tengan sebenarnya
= 1,10 V – 0,0011 V x 100% 1,10 V
= 0,999%
Bab 7
No 8. Sebuah jembatan wheatstone digunakan untuk mengukur tahanan tinggi (dalam daerah megaohm). Jembatan mempunyai lengan pembanding sebesar
10kΩ dan 10Ω. Lengan standart adalah variabel dan dapt diatur dari 1Ω sampai
a) Tentukan tahanan maksimal yang dapat diukur dengan susunan ini
b) jika galvanometer mempunyai sensitivitas 200 mm/µA dan tahanan 50Ω,
dan tahanan maksimal yang diperoleh pada (a) dihubungkan keterminal Rx, tentukan ketidakseimbangan yang diperlukna agar mengahsilkan defleksi galvanometer sebesar 1mm.
c) Jika galvanometer diganti dengan yang lain dengan sensitivitas arus
100mm/µA dan tahanan dalam 1000Ω, tentukn ketidakseimbangan dalam Rx yang diperlukan guna menghasilkan defleksi galvanometer sebesar 1mm. Answer :
a) Gambar
Diketahui :
R1 = 10Ω R2 = 10kΩ R3(variabel) = 1 –10 kΩ V(batere) = 10V
Maka Rx (Mencari Rx(maksimal) ) ? Rx = R3 . (R2/R1) = 1 kΩ ( 10kΩ/1Ω) = 0,01MΩ
Rx(maksimal) = 10 kΩ ( 10kΩ/1Ω) = 0,1MΩ
Diketahui sensitivitas 200mm/µA dan Rg sebesar 50Ω
Langkah 1 d = 1 mm
d = Ig x sensitivitas dimana :
Ig = Eth/ (Rth + Rg) Maka :
d = Eth/ (Rth + Rg) x 200mm/µA langkah 2
mencari Eth Eth = E13 – E24
= 10 V x (( 0,001kΩ/0,001 + 10kΩ ) – ( 10kΩ / 10Ω + 100.000 + RY) = 10 V ( 0,00009999 – ( 10/100.010 + RY) )
Rth = ( (0,001 kΩ x 10kΩ)/10,001 kΩ) + (10 kΩ x (100.000 + RY) / 10 + 100.000 + RY) )
Rth = 0,0009999 + (1.000.000 + 10Y/100.010 + RY) Maka :
d = Ig x sensitivitas dimana :
Ig = Eth/ (Rth + Rg) jadi :
d = Eth/ (Rth + Rg) x 200mm/µA
1mm = 10 V ( 0,00009999 – ( 10/100.010 + RY) ) / 0,0009999 + (1.000.000 + 10Y/100.010 + Y) + 50 x 200mm/µA
RY(ketidaksetimbangan) = 100,35 Ω
Diketahui sensitivitas 100mm/µA dan Rg sebesar 1000Ω
Langkah 1 d = 1 mm
d = Ig x sensitivitas dimana :
Ig = Eth/ (Rth + Rg) Maka :
d = Eth/ (Rth + Rg) x 100mm/µA langkah 2
mencari Eth Eth = E13 – E24
= 10 V x (( 0,001kΩ/0,001 + 10kΩ ) – ( 10kΩ / 10Ω + 100.000 + RY) = 10 V ( 0,00009999 – ( 10/100.010 + RY) )
Rth = ( (0,001 kΩ x 10kΩ)/10,001 kΩ) + (10 kΩ x (100.000 + RY) / 10 + 100.000 + RY) )
Rth = 0,0009999 + (1.000.000 + 10Y/100.010 + RY) Maka :
d = Ig x sensitivitas dimana :
Ig = Eth/ (Rth + Rg) jadi :
d = Eth/ (Rth + Rg) x 100mm/µA
1mm = 10 V ( 0,00009999 – ( 10/100.010 + RY) ) / 0,0009999 + (1.000.000 + 10Y/100.010 + RY) + 1000 x 200mm/µA
Bab 8
No.11 sebuah jembatan arus bolak-balik mempunyai tahanan-tahanan murni dalam lengan : R1 dalam lengan AB, R2 dalam lengan BC, dan R3 dalam lengan DA. Lengan CD terdiri dari sebuah kumparan dengan komponen-komponen seri R dal L paralel terhadap sebuah kapsitansi variabel C. Tentukan persamaan-persamaan setimbang untuk jembatan in dengan mengukur kostanta-konstanta kumparan dinyatakan dalam komponen-komponen Lainya. Nyatakan Q kumparan dalm konstantakonstanta lengan jembatan dalam keadaan setimbang.
Answer : Diketahui :
R1 dengan lengan AB, R2 dengan lengan BC, R3 dengan lengan DA, dimana tahanan R yang seri dan capasitor sebagai penganti tahan paralel.
Adapun persamaan – persamaan setimbang juaga diturunkan dengan memasukkan nilai impedansi lengan-lengan jembtan kedalam persamaan untuk kesetimbangan jembatan.
Z1 = R1 – ( j/ωC1) ; Z2=R2 ; Z3 = R3 ; Zx = Rx + jωLx Langkah 1
( R1 –(j/ωC1) ) ( Rx + jωLx) = R2R3 Yang akan berubah menjadi
R1Rx + (Lx/C1) – (jRx/ωC1) + jωLxR1 = R2R3 Langkah 2
Pemisalan :
R1Rx + ( Lx/C1 ) = R2R3
Rx/ωC1 = ωLxR1
Langkah 3
Rx = ( ω2C12R1R2R3 / 1 + ω2 C12R12 )
Lx = ( R2R3C1 / 1 + ω2
tan θL = (Xl/R) = ωLx/Rx = Q
tan θC = (Xc/R) = 1/ωC1R1
maka
tan θL = tan θC
Q = 1/ωC1R1
Bab 9
No 17. Basis waktu yang terkalibrasi dari sebuah CRO tipe laboratorium disetel
pada 0,1 ms/cm. Dengan megangap bahwa tegangan penyapuan adalah tegangan tanjak yang sempurna dengan waktu penjejakan kembali adalah 0, buat sketsa gambar gelombang yang dihasilkan dari pemasukan sinyal-sinyal berikut ke terminal-terminal masukan penguat vertikal :
a) Gelombang sinus dengan frekuensi 5 kHz b) Gelombang sinus denga pereode 0,5 ms c) Gelombang kosinus dengan pereode 2 ms d) Gelombang persegi dengan frekuensi 10 kHz
e) Pulsa dengan laju perubahan sebesar 2000 getaran per-sekon dan lamanya pembebanan (duty cycle) adlah 25%.
Answer :
a) Pada gelombnag sinus dengan frekuensi 5kHz
Diketahui CRO disetel pada 0,1ms/cm dimana lebar penyapuan sebesar 10 cm
Maka:
0,1 x 10 = 1 ms/cm
c)
Bab 13
No 5. Tahanan tanpa terengan dari masing-masing keempat elemen strain gage tanp aikatan (unbonded strain gege) pada gambar 13-4 (jembatan wheatstone)
adalah 120Ω. Strain gege mempunyai faktor geg sebesar 3 dan mengalami rengangan (∆l/l) sebesar 0,0001. Jika indikator adalah sebuah voltmeter berimpedansi tinggi, tentukan pembacaan voltmeter ini untuk tegangan batere sebesar 10V
Answer :
Diketahui :
Faktor gege sebesar : 3
(∆l/l) sebesar 0,0001
R = 120 Maka :
3 = (∆R/120) / 0,0001
∆R = 0,036
Jadi pembacaan voltmeter :
