TUGAS
TUGAS
PENGUKUR BESARAN LISTRIK
PENGUKUR BESARAN LISTRIK
Debby Rosdiana virgiawati
Debby Rosdiana virgiawati
Teknik Elektro
Teknik Elektro
PERCOBAAN
PERCOBAAN
PENGUKURAN DAYA
PENGUKURAN DAYA
A.
A. Tujuan PercobaanTujuan Percobaan
Mempelajari cara-cara mengukur daya listrik satu phasa, yaitu : Mempelajari cara-cara mengukur daya listrik satu phasa, yaitu : 1.
1. Dengan cara tiga ampermeterDengan cara tiga ampermeter 2.
2. Dengan cara tiga voltmeterDengan cara tiga voltmeter 3.
3. Dengan cara wattmeter satu phasaDengan cara wattmeter satu phasa
B.
B. Alat Dan BahanAlat Dan Bahan
1.
1. Power supply dengan tegangan 20-220 voltPower supply dengan tegangan 20-220 volt 2.
2. Wattmeter satu phasaWattmeter satu phasa 3.
3. Ampermeter 3 buahAmpermeter 3 buah 4.
4. Beban - beban R dan ZBeban - beban R dan Z 5.
5. Kabel-kabelKabel-kabel
C.
C. Dasar TeoriDasar Teori
Daya satu phasa dapat diukur dengan menggunakan cara tiga alat pengukur volt atau tiga alat pengukur Daya satu phasa dapat diukur dengan menggunakan cara tiga alat pengukur volt atau tiga alat pengukur amper. Gambar di bawah ini memperlihatkan cara tiga alat pengukur volt dan cara tiga alat pengukur amper. Gambar di bawah ini memperlihatkan cara tiga alat pengukur volt dan cara tiga alat pengukur amper.
Bila dalam metode tiga alat pengukur volt, masing-masing alat pengukur volt menunjukkan V1, V2 dan V3, Bila dalam metode tiga alat pengukur volt, masing-masing alat pengukur volt menunjukkan V1, V2 dan V3, maka :
maka :
V3² = V1² + V2² + 2V1V2 c V3² = V1² + V2² + 2V1V2 c ososΦΦ
W = V1I cos
W = V1I cosΦΦ = V1 ( V2/R ) cos = V1 ( V2/R ) cosΦΦ = ( 1/2R ) ( V3² - V2² - V1²) = ( 1/2R ) ( V3² - V2² - V1²)
Dalam menggunakan cara tiga alat pengukur amper maka bial masing-masing alat pengukur amper Dalam menggunakan cara tiga alat pengukur amper maka bial masing-masing alat pengukur amper menunjukkan I1, I2, I3 maka :
menunjukkan I1, I2, I3 maka : I3² = I1² + I2² +
I3² = I1² + I2² + 2I1I2 cos2I1I2 cosΦΦ W = VI1 cos
W = VI1 cosΦΦ = I2RI1 cos = I2RI1 cosΦΦ = R/2 ( I²3 – I²2 - I²1 ) = R/2 ( I²3 – I²2 - I²1 )
Wattmeter Satu Fasa Wattmeter Satu Fasa
Kumparan arus terdiri dari dua kumparan, masing-masing mempunyai jumlah lilitan yang sama. Salah Kumparan arus terdiri dari dua kumparan, masing-masing mempunyai jumlah lilitan yang sama. Salah satu kumparan menggunakan kawat besaran yang membawa arus beban ditambah arus untuk kumparan satu kumparan menggunakan kawat besaran yang membawa arus beban ditambah arus untuk kumparan potensial. Gulungan laian menggunakan kawat kecil (tipis) dan hanya membawa arus kekumparan tegangan. potensial. Gulungan laian menggunakan kawat kecil (tipis) dan hanya membawa arus kekumparan tegangan. Tetapi arus ini berlawanan dengan arus di dalam gulungan besar, menyebabkan fluks yang berlawanan dengan Tetapi arus ini berlawanan dengan arus di dalam gulungan besar, menyebabkan fluks yang berlawanan dengan fluks utama. Berarti efek satu dihilangkan dan wattmeter menunjukkan daya yang sesuai.
fluks utama. Berarti efek satu dihilangkan dan wattmeter menunjukkan daya yang sesuai.
±
± Kumparan Kumparan ArusArus
Kumparan potensial Kumparan potensial Ic I Ic I B B AA (Line) ± (Line) ± Kumparan
Kumparan Arus Arus RR
beban beban Diagram voltmeter elektrodinamo
Diagram voltmeter elektrodinamometer, dihubungkan untuk mengatur daya bmeter, dihubungkan untuk mengatur daya b eban satu phasa.eban satu phasa. �� ��
D.
D. Langkah KerjaLangkah Kerja
a.
a. Pengukuran daya dengan cara tiga Ampermeter.Pengukuran daya dengan cara tiga Ampermeter.
A1 A2 A1 A2 Sumber A3 Sumber A3 Tegangan AC Tegangan AC V V ZZ R R 10 10 KK 1.
1. Buatlah seperti gambar di atasBuatlah seperti gambar di atas 2.
2. Tetapkan harga R dan Z ( R + Tetapkan harga R dan Z ( R + L ), catat pembacaan Ampermeter A1, A2, AL ), catat pembacaan Ampermeter A1, A2, A 33 3.
3. Ubah tegangan sumber mulai dari 20, 40, 60, 80 dan 100 VUbah tegangan sumber mulai dari 20, 40, 60, 80 dan 100 V oltolt 4.
4. Ulangi pencatatan A1, A2, dan A3 pada Ulangi pencatatan A1, A2, dan A3 pada setiap perubahan tegangan sumber. Isi pada tabelsetiap perubahan tegangan sumber. Isi pada tabel hasil percobaan
hasil percobaan 5.
5. Buat analisa data dan kesimpulan untuk percobaan ini.Buat analisa data dan kesimpulan untuk percobaan ini. b.
b. Pengukuran daya dengan cara tiga Voltmeter.Pengukuran daya dengan cara tiga Voltmeter.
Sumber Sumber V1 V1 R R V2V2 Tegangan AC Tegangan AC Z V3 Z V3 1.
1. Buatlah rangkaian seperti gambar di atasBuatlah rangkaian seperti gambar di atas 2.
2. Tetapkan harga R dan Z ( R + Tetapkan harga R dan Z ( R + L ), catat pembacaan Voltmeter V1, L ), catat pembacaan Voltmeter V1, V2, V3V2, V3 3.
3. Ubah tegangan sumber mulai dan 20, 40, 60, 80, dan 100 VoltUbah tegangan sumber mulai dan 20, 40, 60, 80, dan 100 Volt 4.
4. Ulangi pencatatan V1, V2 dan V3 Ulangi pencatatan V1, V2 dan V3 paada setiap perubahan tegangan sumber. Isi pada tabelpaada setiap perubahan tegangan sumber. Isi pada tabel hasil percobaan
hasil percobaan 5.
c.
c. Pengukuran daya dengan wattmeter satu phasePengukuran daya dengan wattmeter satu phase A
A wattmeter wattmeter 1 1 phasephase
sumber V sumber V tegangan AC tegangan AC R + L R + L Beban 1 phase Beban 1 phase 1.
1. Buatlah rangkaian seperti gambar di atasBuatlah rangkaian seperti gambar di atas 2.
2. Beban I phase adalah (R + L) Beban I phase adalah (R + L) yang nilainya 10 k yang nilainya 10 k 2,5 Henry. Hitunglah impedansi Z dan 2,5 Henry. Hitunglah impedansi Z dan beban I phase tersebut.
beban I phase tersebut. 3.
3. Catat hasil pembacaan pada wattmeter, Voltmeter dan AmpermeterCatat hasil pembacaan pada wattmeter, Voltmeter dan Ampermeter 4.
4. Ubah tegangan sumber mulai 20, 40, 60, 80, dan 100 VoltUbah tegangan sumber mulai 20, 40, 60, 80, dan 100 Volt 5.
5. Ulangi pencatatan seperti point 13 di atas, pada setiap Ulangi pencatatan seperti point 13 di atas, pada setiap penambahan tegangan sumber. Isipenambahan tegangan sumber. Isi pada tabel hasil percobaan
pada tabel hasil percobaan 6.
6. Buat analisa dan kesimpulan untuk percobaan iniBuat analisa dan kesimpulan untuk percobaan ini
E.
E. TugasTugas
1.
1. Buatlah perhitungan daya dari hasil pengukuran dengan cara tiga AmperemeterBuatlah perhitungan daya dari hasil pengukuran dengan cara tiga Amperemeter 2.
2. Buatlah perhitungan daya dari hasil pengukuran dengan cara tiga voltmeterBuatlah perhitungan daya dari hasil pengukuran dengan cara tiga voltmeter 3.
3. Bandingkan hasil pengukuran Wattmeter 1 Bandingkan hasil pengukuran Wattmeter 1 phase dengan kedua hasil pengukuran sebelumnyaphase dengan kedua hasil pengukuran sebelumnya 4.
4. Buatlah analisa dan kesimpulan dari hasil percobaan ini.Buatlah analisa dan kesimpulan dari hasil percobaan ini.
F.
F. Tabel Hasil PercobaanTabel Hasil Percobaan a.
a. Tabel hasil percobaan dengan cara 3 Amperemeter.Tabel hasil percobaan dengan cara 3 Amperemeter. V V (Volt) (Volt) A1 A1 (mA) (mA) A2 A2 (mA) (mA) A3 A3 (mA) (mA) R R (Ohm) (Ohm) Z Z (Ohm) (Ohm) W W (Watt) (Watt) 20 V 20 V 3,75 3,75 1,825 1,825 1,95 1,95 10 10 k k 10.030,76 10.030,76 0,1410,141 40 V 40 V 8 8 3,75 3,75 4 4 10 10 k k 10.030,76 10.030,76 0,640,64 60 V 60 V 12 12 6 6 6,25 6,25 10 10 k k 10.030,76 10.030,76 1,441,44 80 V 80 V 16,25 16,25 8 8 8,5 8,5 10 10 k k 10.030,76 10.030,76 2,6412,641 100 V 100 V 20,5 20,5 10 10 10,5 10,5 10 10 k k 10.030,76 10.030,76 4,20254,2025 b.
b. Tabel hasil percobaan dengan 3 VoltmeterTabel hasil percobaan dengan 3 Voltmeter V
V (Volt) (Volt) V2 V2 (Volt) (Volt) V3 V3 (Volt) (Volt) R R (Ohm) (Ohm) Z Z (Ohm) (Ohm) W (Watt)W (Watt) 20 V
40 V 40 V 20,0 20,0 20,2 20,2 10 10 k k 10,030,7610,030,76 0,160,16 60 V 60 V 30,0 30,0 30,4 30,4 10 10 k k 10,030,7610,030,76 0,360,36 80 V 80 V 39,9 39,9 40,5 40,5 10 10 k k 10,030,7610,030,76 0,640,64 100 V 100 V 49,8 49,8 50,5 50,5 10 10 k k 10,030,7610,030,76 11 c.
c. Tabel hasil percobaan dengan cara Wattmeter 1 PhasaTabel hasil percobaan dengan cara Wattmeter 1 Phasa V V (Volt) (Volt) II (mA) (mA) Z Z (Ohm) (Ohm) W (Watt) W (Watt) Pembacaan Pembacaan W (Watt) W (Watt) Perhitungan Perhitungan 20 V 20 V _ _ 10.030,76 10.030,76 _ _ __ 40 V 40 V 4 4 10.030,76 10.030,76 0,29 0,29 0,160,16 60 V 60 V 6 6 10.030,76 10.030,76 0,95 0,95 0,360,36 80 V 80 V 9 9 10.030,76 10.030,76 0,8 0,8 0,720,72 100 V 100 V 10,5 10,5 10.030,76 10.030,76 1,15 1,15 1,051,05 1.
1. Hasil perhitungan daya dari hasil pengukuran dengan cara 3 Hasil perhitungan daya dari hasil pengukuran dengan cara 3 AmperemeterAmperemeter
Dik Dik : : I I = = 3,75 3,75 mAmA R = 10 k R = 10 k = 10000 = 10000 Dit Dit : : P P = = ...?...? Jawab : Jawab : P = IP = I² x ² x RR = (3,75)² mA x 10 k = (3,75)² mA x 10 k = 14,0625 x 10 = 14,0625 x 10²² = 0,141 Watt = 0,141 Watt Dik Dik : : I I = = 8 8 mAmA R = 10 k R = 10 k Dit Dit : : P P = = ...?...? Jawab : Jawab : P = IP = I² x ² x RR = (8)² mA x 10 k = (8)² mA x 10 k = 64 x 10 = 64 x 10²² = 0,64 Watt = 0,64 Watt Dik Dik : : I I = = 12 12 mAmA R = 10 k R = 10 k Dit Dit : : P P = = ....?....? Jawab : Jawab : P = IP = I² x ² x RR = (12)² mA x 10 k = (12)² mA x 10 k = 144 x 10 = 144 x 10²² = 1,44 Watt = 1,44 Watt Dik Dik : : I I = = 16,25 16,25 mAmA R = 10 k R = 10 k Dit Dit : : P P = = ....?....? Jawab : Jawab : P = IP = I² x ² x RR
= = (16,25)² (16,25)² mA mA x x 10 10 k k = 264,0625 x 10 = 264,0625 x 10²² = 2,641 Watt = 2,641 Watt Dik Dik : : I I = = 20,5 20,5 mAmA R = 10 k R = 10 k Dit Dit : : P P = = ...?...? Jawab : Jawab : P = IP = I² x ² x RR = (20,5) mA x 10 k = (20,5) mA x 10 k = 420,25 x 10 = 420,25 x 10²² = 4,2025 Watt = 4,2025 Watt
Jadi analisa data kesimpulan untuk percobaan dan Jadi analisa data kesimpulan untuk percobaan dan hasil dari tabel pengukuran denganhasil dari tabel pengukuran dengan cara 3 Ampermeter yaitu : diperlihatkan dengan adanya hubungan antara Arus cara 3 Ampermeter yaitu : diperlihatkan dengan adanya hubungan antara Arus dikalikan dengan Tahanan untuk menghasilkan besarnya nilai daya yang terdapat dikalikan dengan Tahanan untuk menghasilkan besarnya nilai daya yang terdapat dalam rangkaian. Dalam rangkaian ini dayanya berupa daya sesaat yang diberikan dalam rangkaian. Dalam rangkaian ini dayanya berupa daya sesaat yang diberikan kesebuah perangkat atau elemen yang disebut sebagai hasil kali arus dengan tahanan kesebuah perangkat atau elemen yang disebut sebagai hasil kali arus dengan tahanan atau nilai resistor yang digunakan.
atau nilai resistor yang digunakan.
2.
2. Hasil perhitungan daya dari hasil pengukuran dengan cara tiga Hasil perhitungan daya dari hasil pengukuran dengan cara tiga VoltmeterVoltmeter
Dik Dik : : V V = = 20 20 voltvolt R = 10 k R = 10 k = 10000 = 10000 Dit Dit : : P P = = ...?...? Jawab : Jawab : P = P = V² / V² / RR = =20² / 1000020² / 10000 = =400 / 10000400 / 10000 = =0,04 Watt0,04 Watt
Dik Dik : : V V = = 40 40 VoltVolt R = 10000 R = 10000 Dit Dit : : P P = = ....?....? Jawab : Jawab : P = P = V² / V² / RR = 40² / 10000 = 40² / 10000 = 0,16 Watt = 0,16 Watt
Dik Dik : : V V = = 60 60 VoltVolt R = 10000 R = 10000 Dit Dit : : P P = = ...?...? Jawab : Jawab : P = P = V² / V² / RR = 60² / 10000 = 60² / 10000 = 0,36 Watt = 0,36 Watt
Dik Dik : : V V = = 80 80 VoltVolt R = 10000 R = 10000 Dit
Jawab : Jawab : P = P = V² / V² / RR = 80² / 10000 = 80² / 10000 = 0,64 Watt = 0,64 Watt
Dik Dik : : V V = = 100 100 VoltVolt R = 10000 R = 10000 Dit Dit : : P P = = ....?....? Jawab : Jawab : P = P = V² / V² / RR = 100² / 10000 = 100² / 10000 = 1 Watt = 1 Watt
Jadi analisa data kesimpulan untuk percobaan dan haJadi analisa data kesimpulan untuk percobaan dan ha sil dari tabel pengukuran dengansil dari tabel pengukuran dengan cara tiga Voltmeter yaitu : dapat dibuktikan dengan mencari nilai daya total dengan cara tiga Voltmeter yaitu : dapat dibuktikan dengan mencari nilai daya total dengan perbandingan nilai tegangan dengan tahanan yang akan menghasilkan nilai daya perbandingan nilai tegangan dengan tahanan yang akan menghasilkan nilai daya murni. Daya ini merupakan daya yang bisa ditentukan dari besarntya jumlah arus murni. Daya ini merupakan daya yang bisa ditentukan dari besarntya jumlah arus yang mengalir melewatinya sehingga didapatkan rumus tersebut.
yang mengalir melewatinya sehingga didapatkan rumus tersebut.
3.
3. Hasil perhitungan dari hasil pengukuran dengan cara Wattmeter satu phasaHasil perhitungan dari hasil pengukuran dengan cara Wattmeter satu phasa
Dik Dik : : V V = = 40 40 VoltVolt I = 4 mA = 4 x 10 I = 4 mA = 4 x 10³ A³ A Dit Dit : : P P = = ....?....? Jawab : Jawab : P = V P = V x Ix I P = 40 x 4 x 10 P = 40 x 4 x 10³³ = 0,16 Watt = 0,16 Watt
Dik Dik : : V V = = 60 60 VoltVolt I = 6 mA = 6 x 10 I = 6 mA = 6 x 10³ A³ A Dit Dit : : P P = = ...?...? Jawab : Jawab : P = V P = V x Ix I P = 60 x 6 x 10 P = 60 x 6 x 10³ A³ A = 0,36 Watt = 0,36 Watt
Dik Dik : : V V = = 80 80 VoltVolt I = 9 mA = 9 x 10 I = 9 mA = 9 x 10³ A³ A Dit Dit : : P P = = ...?...? Jawab : Jawab : P = V P = V x Ix I = 80 x 9 x 10 = 80 x 9 x 10³³ = 0,72 Watt = 0,72 Watt
Dik Dik : : V V = = 100 100 VoltVolt I = 10,5 mA = 10,5 I = 10,5 mA = 10,5 x 10x 10³ A³ A Dit Dit : : P P = = ...?...? Jawab : Jawab : P = V P = V x Ix I = 100 x 10,5 x 10 = 100 x 10,5 x 10³³
=
= 1,05 1,05 WattWatt
Jadi analisa data kesimpulan untuk percobaan dan hasil pengukuran dengan caraJadi analisa data kesimpulan untuk percobaan dan hasil pengukuran dengan cara wattmeter satu phasa yaitu : terbukti bahwa dari hasil pengukuran dan perhitungan wattmeter satu phasa yaitu : terbukti bahwa dari hasil pengukuran dan perhitungan yang dilakukan hampir sama dengan hasil yang dicapai dengan menggunakan tiga yang dilakukan hampir sama dengan hasil yang dicapai dengan menggunakan tiga voltmeter, maka dihasilkan suatu daya dengan perhitungan antara perkalian dari voltmeter, maka dihasilkan suatu daya dengan perhitungan antara perkalian dari tegangan dengan arus yang mengalir di
tegangan dengan arus yang mengalir di dalamnya.dalamnya.
G.
G. Analisa dari Hasil PercobaanAnalisa dari Hasil Percobaan
Dari ketiga cara pengukuran daya yaitu dengan cara tiga
Dari ketiga cara pengukuran daya yaitu dengan cara tiga ampermeter, tiga voltmeter dan wattmeter ampermeter, tiga voltmeter dan wattmeter satusatu phasa terjadi hasil percobaan yang berbeda yang dimana hasil perbandingan antara menggunakan phasa terjadi hasil percobaan yang berbeda yang dimana hasil perbandingan antara menggunakan wattmeter dan tiga voltmeter mempunyai hasil yang sama sedangkan pengukuran menggunakan tiga wattmeter dan tiga voltmeter mempunyai hasil yang sama sedangkan pengukuran menggunakan tiga amperemeter berbeda dalam mencari daya total. Dari keadaan ini terdapat jenis daya yang dipakai amperemeter berbeda dalam mencari daya total. Dari keadaan ini terdapat jenis daya yang dipakai diantaranya daya semu, daaya sesaat dan sebagainya yang memungkinkan pengukuran mempunyai diantaranya daya semu, daaya sesaat dan sebagainya yang memungkinkan pengukuran mempunyai hasil pengukuran yang kurang efektif.
hasil pengukuran yang kurang efektif.
H.
H. Kesimpulan dan SaranKesimpulan dan Saran
Kesimpulan : Kesimpulan :
Dari hasil percobaan dapat ditarik kesimpulan bahwa jika sebuah rangkaian yang di ukur dengan Dari hasil percobaan dapat ditarik kesimpulan bahwa jika sebuah rangkaian yang di ukur dengan berbagai metode atau cara pengukuran untuk mencari nilai daya rata-rata, maka hasil yang didapatkan berbagai metode atau cara pengukuran untuk mencari nilai daya rata-rata, maka hasil yang didapatkan akan sama dari metode tersebut begitupun sebaliknya. Dari keadaan ini dapat terjadi perbedaan nilai akan sama dari metode tersebut begitupun sebaliknya. Dari keadaan ini dapat terjadi perbedaan nilai daya antara rangkaian paralel dan rangkaian seri.
