1
BAB I PENDAHULUAN
Multimeter sebagai voltmeter dan amperemeter
1.1 Tujuan pecobaan
Setelah melakukan percobaan ini anda diharapkan dapat :
1. Melediki pengaruh tahanan dalam voltmeter pada pengukuran tegangan searah; 2. Menyelidiki besarnya tegangan jatuh pada rangkaian pembagi tegangan searah; 3. Menyelidiki tegangan output antara variabel resistor atau pembagi tegangan; 4. Menggunakan multimeter sebagai amperemeter dengan terampil;
5. Menylidiki pengaruh tahanan dalam amperemeter apda pengukuran arus.
1.2 Dasar teori
Dalam percobaan 1 sudah dijelaskan kegunaan multimeter, yaitu untuk mengukur tegangan, yaitu multimeter sebagai voltmeter. Cara pengukuran tegangan dc, letakan saklar pada posisi multimeter pada posisi dc volt pada range tertentu. Hasilnya akan terlihat pada jarum penunjuk, perhatikan pula skala range yang sesuai.
Tegangan adalah suatu beda potensial antara dua titik yang memunyai perbedaan jumlah muatan dengan satuan volt (V). Satu volt adalah perubahan eneri sebesar satu joule yang dialami oleh satu coulomb muatan listrik.
Multimeter juga dapat digunakan untuk pengukuran arus / amperemeter. Cara pemasangan amperemeter adalah seri terhadap beban yang akan diukur arusnya (baca teori dasar percobaan 1).
Peukur amperemeter juga mempunyai tahanan dalam seperti halnya voltmeter yang dapat mempengaruhi hasil pengukuran arus pada rangkaian. Arus listrik yang timbul karena adanya gerakan elektron satu arah dari suatu bahan atau zat akibat pengaruh dari luar dengan satuan ampere.
Satu ampere adalah jumlah muatan listrik dari 6,34 x 1018 elektron yang mengalir melalui satu titik selama satu detik.
2
Tahanan dalam pengukuran
Tahanan dalam peukur perlu mendapat perhatian jika kita menggunakan peukur tersebut untuk mengukur tegangan DC maupun AC. Jika suatu peukur tidak dilengkapi dengan data-data tantang besarnya tahanan dalam untuk setiap batas ukur, maka biasanya pada meter itu dicantumkan sensitivitas peukur yang ditulis dalam ohm/volt. Dengan mencantumkan sensitivitas tersebut kita dapat mencari tahanan dalam peukur untuk setiap batas ukur.
Tahanan dalam = batas ukur (range) x sensitivitas
1.3 Daftar alat dan bahan
1. Amperemeter -2 buah 2. Catu daya DC -1 buah
3. Model resistor : 100 Ω 3,3K Ω 470 Ω 4,7K Ω 1K Ω 5,6 K Ω 10K Ω 330 Ω 4. Variabel resistor 100K Ω
BAB II PERCOBAAN
2.1 Gambar rangkaian R1 8V R2 Gambar 2.1V
3 R1 R2 10V Gambar 2.2 A 6V B Gambar 2.3 R1 6V R2 I2 Gambar 2.4
V
V
v
A2 A24 AT I1 I2 R1 R2 6V Gambar 2.5 It R1 I2 I3 VS R2 R3 Gambar 2.6 AT T A1 A2 A1 A2 A3
5
2.2 Langkah percobaan
1. Lakukan pengukuran tegangan sepetri Gambar 2.1 dengan voltmeter, catat hasilnya pada tabel 2.1
2. Lakukan pengukuran tegangan V1 dan V2 seperti pada Gambar 2.1 dengan voltmeter. Catat hasil pada Tabel 2.2
3. Lakukan pengukuran tegangan sepetri Gambar 2.3 dengan voltmeter. Catat hasilnya pada Tabel 2.3
4. Ulangi langkah 1, 2, dan 3 dengan menggunakan peukur lain.
5. Untuk rengkaian yang dipasng seri seperu Gambar 2.4, ukurlah arus I1 dengan menggunakan amperemeter A1 dan arus I2 dengan menggunakan A2. Catat hasilnya pada Tabel 2.4 untuk beberapa variasi nilai R1 dan R2
6. Untuk rangkaian yang dipasang paralel seperti Gambar 2.5. Ukuralah besarnya It (arus total) pada At dan arus masing-masing cabang I1 dan I2. Catat hasilya pada Tabel 2.5 untuk beberapa variasi nilai R1 dan R2
7. Untuk rangkaian yang dipasang seri paralel seperti Gambar 2.6. Ukurlah I1, I2, dan I3 untuk Vs = 6 Volt. Catat hasilnya pada Tabel 2.6 untuk beberapa variasi nilai R1, R2, dan R3. Ganti sumber tegangan dengan 8 Volt. Catat hasilnya pada Tabel 2.7
2.3 Keselamatan kerja
1. Untuk pengukuran arus dan tegangan searah, letakan multimeter pada saklar Idc / Vdc, kemudian untuk skala batas ukur pasangkan pada skala batas ukur paling besar. Bila belum terbaca perlahan-lahan turunkan sampai terbaca dengan jelas pada skala pengukuran.
2. Perhatian skala range yang sesuai dengan batas ukur dan baca hasil pengukuran yang teliti dan benar, catat hasilnya.
6
2.4 Data percobaan
Tabel 2.1 R1 Ω R2 Ω Pengukuran (V) Perhitungan (V) Ket Sunwa Winner Range V Range V 100Ω 1KΩ 100KΩ 100Ω 100Ω 100Ω 1OK Ω 1KΩ 1OK Ω 470Ω 10 10 10 10 10 3,99 7,08 7,1 7,88 6,22 10 10 10 10 10 4,01 7,15 7,15 7,96 6,3 I = 0,04 V = 4 I = 0,000727 V = 7,27 I = 0,0072 V = 7,2 I = 0,000792 V = 7,92 I = 0,0140 V = 6,58 Tabel 2.2 R1 Ω R2 Ω Pengukuran (V) Perhitungan (V) Ket Range V1 Range V2 V1 V2 100Ω 4,7KΩ 330Ω 470Ω 3,3KΩ 5,6KΩ 10 10 10 1,74 4 9,2 10 10 10 8 5,6 0,59 1,75 4,125 9,44 8,24 5,875 0,5547 Tabel 2.3 Posisi Variabel Resistor Pengukuran (V) Perhitungan (V) Ket
Range Vac Renge Vbc Vac
K Ω Vbc K Ω A B C D E F G 10 10 10 10 10 10 10 0 1 2 3 4 5 6 10 10 10 10 10 10 10 6 5 4 3 2 1 0 0 17 40 50 28 14 100 100 83 60 50 72 86 0 Tabel 2.4 R1 Ω R2 Ω
Pengukuran (mA) Perhitungan (A)
Ket Range I1 Range I2 I1 I2 100 100 330 330 100 470 47 100 250 250 250 250 31 11 16 14 250 250 250 250 31 11 16 14 30 10 16 14 30 10 16 14 Tabel 2.5 R1 Ω R2 Ω
Pengukuran (mA) Perhitungan (mA) Ket
Range It Range I1 Range I2 It I1 I2
100 100 330 100 470 47 250 250 250 61 61 18,1 250 250 250 61 12,1 127,2 250 250 250 120 72 145 120 72 145 60 60 18 60 12 127
8 Tabel 2.6 Vs = 6Volt R1 Ω R2 Ω R3 Ω
Pengukuran (mA) Perhitungan
(mA)
Ket Range I1 Range I1 Range I2
100 100 100 100 330 470 100 470 330 250 250 250 40,1 20,6 20,6 250 250 250 20,2 8,6 12 250 250 250 20,2 12 8,6 I1 = 40 I2 = 20 13 = 20 I1 = 20,4 I2 = 8,415 I3 = 11,98 I1 = 20,4 I2 = 11,98 I3 = 8,415 Tabel 2.6 Vs = 8Volt R1 Ω R2 Ω R3 Ω
Pengukuran (mA) Perhitungan
(mA)
Ket Range I1 Range I1 Range I2
100 100 100 100 330 470 100 470 330 250 250 250 50,8 26,6 26,6 250 250 250 25 10,9 15 250 250 250 25 15 10,6 I1 = 56,3 I2 = 26,65 13 = 26,65 I1 = 27,2 I2 = 11,22 I3 = 15,98 I1 = 27,2 I2 = 15,98 I3 = 11,22
9
2.5 Evaluasi dan pertanyaan
Jawablah soal-soal berikut dengan jelas dan benar !
1. Apa pengaruh tahanan dalam voltmeter terhadap hasil pengukuran rangkaian Gambar 2.1 ?
2. Berapa besar tegangan jatuh pada R1 dan R2 pada rangkaian Gambar 2.2 ? 3. Berapa besar tegangan output potensiometer sebagai pembagi tegangan ?
4. Buatlah dalam kertas grafik : It + f (Rt) dan hasil pengukuran dan perhitungan dari rangkaian Gambar 2.1 dan 2.2 (pilih salah satu macam variasi R1 dan R2)
5. Buatlah dalam kertas grafik : It + f (Rt) dan hasil pengukuran dan perhitungan dari rangkaian Gambar 2.3 (pilih salah satu macam variasi R1, R2, dan R3 dengan satu macam sumber tegangan)
6. Apa kesimpulan analisa Anda dari percobaan diatas ?
Jawaban
1. Pengaruh tahanan dalam voltmeter sedikit mempengaruhi hasil pengukuran oleh karena itu jika hasil pengukuran sedikit berbeda dengan hasil perhitungan itu dikarenakan pengaruh dari tahanan dalam alat ukur itu sendiri. Tahanan dalam alat ukur sudah ditentukan oleh perusahaan yang membuat alat ukur tersebut.
2. Tegangan jatuh pada R1 Gambar 2.2 jika menggunakan resistor 100 Ω adalah sebesar 1,7 V jika diperhitungkan maka hasilnya 1,75 V. Sedangkan pada R2 jika
menggunakan resistor 470 Ω adalah sebesar 8,2. Untuk hasil perhitungannya adalah sebesar 8,24.
3. Besar tegangan output potensio meter untuk pembagi tegangan tergantung dari besara potensiometer itu sendiri. Disini kami menggunakan potensiometer 100 KΩ dengan tegangan sumber 6 Volt. Output dari potensiometer itu sendiri adalah sebesar 6 V.
10
BAB III
3.1 ANALISA RANGKAIAN
GAMBAR 2.1 R1 8V R2Menggunakan range 10 dengan V=8Volt Gambar ini merupakan rangkaian Seri
Untuk menghitung
R1 di abaikan karena R1 merupakan sebelum bagian dari arus yang di lewati dan yag di ukur adalah tegangan sebelum R2 dan sesudahnya.
11 GAMBAR 2.2 R1 R2 10V Menggunakan perhitungan V = 10 V
Berbeda dengan gambar 2.1 yang hanya satu kali perhitungan, pada gambar 2.2 ini menggunakan dua kali perhitungan dengan range yang di gunakan adalah 10
Karena merupakan suatu rangkaian SERI
Mengukur V1 Mengukur V2
V
12 GAMBAR 2.3
A
6V
B
Menggunakan Variabel Resistor dan dengan V=6V,
Menggunakan dua alat ukur dengan range 10 pada voltmeter Dan 100ohm pada nilai resistansi
SUSUNAN KABEL ALAT UKUR
13 GAMBAR 2.4 R1 6V R2 I2
Menggunakan V=6volt dengan range 250 dan merupakan rangkaian Seri Rtotal= R1 + R2
Menghitung A1 dan A2 menggunakan Perbandingan alat ukur
Saat menghitung A1 maka A2 harus di abaikan karena yang di minta adalah I maka
Karena menggunakan range 250mA maka I harus di ubah ke mA dengan cara IAx1000=ImA
A2
14 GAMBAR 2.5 AT I1 I2 R1 R2 6V
Menggunakan V=6V dengan Range 250 mA, menggunakan range 250 mA maka jika hasil I dalam bentuk IA maka harus di ubah ke ImA IAx1000=ImA.
MENGUKUR A1 RUMUS I1=V/R1 AT T A1 A2
15 MENGUKUR A2
MENGUKUR AT
Ketika mengukur AT maka A1 dan A2 harus di tutup, jika mengukur A1 maka AT dan A2 yang harus di tutup begitu juga untuk mengukur A2 maka AT dan A1 yang tutup. Menutup harus menggunakan jumper yang telat di sediakan.
16 GAMBAR 2.6
It R1
I2 I3
VS R2 R3
Menggunakan V=6volt pada table 2.6 dan menggunakan V=8volt pada table 2.7 dengan range 250 mA
Karena pada gambar rangkaian ini terdapat penggabungan rangkaian seri dan pararel maka harus di hitung satu persatu setip rangkaian.
Rangkaian Pararel
Rangkaian Seri A1
17 Menghitung I1=A1 (Rtotal adalah Rseri)
Menghitung A2
18
3.2 ANALISA PERHITUNGAN
19
3.3 ANALISA PRATIKUM
1. Sebelum melakukan percobaan cek terlebih dahulu komponen yang akan dipakai. Jika komponen yang akan digunakan mengalami kerusakan segera ganti dengan yang lain agar nantinya tidak terjadi kesalahan pada saat proses pengukuran.
2. Tahanan dalam alat ukur juga mempengaruhi proses pengukuran. Walau mempengaruhi hasil pengukuran tapi tidak terlalu jauh dari hasil perhitungan. 3. Menghubungkan amperemeter haruslah seri terhadap beban. Jika disambung secara
paralel maka amperemeter tidak akan bekerja. Pada saat menghubungkan
amperemeter ke beban tidak boleh ada penyabung lain karena akan mempengaruhi proses pengukuran dan juga bisa merusak amperemeter itu sendiri.
4. Pemilihan selector switch juga penting saat proses pembacaan hasil ukur. Sesuaikan antara sumber tegangan dengan batas ukur pada alat ukur. Jika pemilihan selector switch tepat maka proses pembacaan hasil ukurpun akan lebih mudah.
5. Jika rangkaian yang diukur adalah rangkaian seri maka arusnya akan sama tetapi tegangannya berbeda. Sedangkan jika yang diukur adalah rangkaian paralel arusnya akan berbeda tetapi tegangannya akan sama.
6. Jika hasil pengukuran dan hasil perhitungan tidak berbeda jauh itu dikarenakan adanya pengaruh tahanan dalam alat ukur. Tapi jika berbeda jauh maka bisa jadi ada kesalahan dalam rangkaian atau pada saat proses pembacaan.
20
BAB IV
KESIMPULAN
Pada praktik kali ini kami menyimpulkan jika hubungan rangkaian berbentuk seri maka arusnya akan sama tetapi tegangannya berbeda dan jika hubungan rangkaiannya paralel maka arusnya akan berbeda tapi tegangannya akan tetep sama. Pemilihan selector switch juga penting karena akan mempermudah kita dalam proses pembacaan hasil ukur. Sebagai contoh jika kita ingin mengukur rangkaian yang memiliki tegangan atau arus yang kecil dan kita menggunakan skala batas ukur yang besar maka kita akan kesulitan membaca hasil ukurnya tetapi jika kita turunkan skalanya maka kita mudah untuk membaca hasil ukurnya. Pengaruh tahanan dalam alat ukur juga sedikit mempengaruhi hasil pengukuran walaupun tidak begitu besar. Dalam percobaan ini juga di dapati kesimpulan bahwa semakin besar nilai hambatan maka arus yang melewati akan semakin kecil tapi jika nilai hambatan semakin kecil maka arus yang melewati akan semakin besar, jadi dengan kata lain besar hambatan berbanding terbalik dengan besar arus yang melewatinya.
21