Wattmeter Satu Fasa

Wa

Wattmeter Satu

ttmeter Satu Fasa

Fasa

Tujuan:

Tujuan:

−−

Mengetahui prinsip kerja Mengetahui prinsip kerja wattmeter elektrodinamometer.wattmeter elektrodinamometer.

−−

Mampu menggunakan wattmeter dengan benar pada rangkaian sistem satu fasaMampu menggunakan wattmeter dengan benar pada rangkaian sistem satu fasa atau pada sistem 3 fasa.

atau pada sistem 3 fasa.

−−

BeBersrsamamaasasama ma dedengngan an !o!oltltmmeteter er & & amampepererememeteter r didipepergrgununakakan an ununtutuk k  menentukan faktor da"a.

menentukan faktor da"a.

Pendahuluan:

Pendahuluan:

#al

#alam am ranrangkagkaian ian listlistrikrik$ $ da"da"a a mermerupaupakan kan suasuatu tu besbesaraaran n "a"ang ng penpentinting. g. %k%kuraurann kom

komponponen en dan dan penpengelgelompompokaokan n komkomponponen en daldalam am perperalaalatan tan eleelektrktronionika ka teruterutamtamaa dit

ditententukaukan n karkarena ena kebkebutuutuhan han untuntuk uk menmenghighilanlangkagkan n tentenaga aga lislistritrik k "a"ang ng berberubaubahh menjadi panas. al serupa berla

menjadi panas. al serupa berlaku pula pada motor listrik$ mekanisme ku pula pada motor listrik$ mekanisme pengendalin"a$pengendalin"a$ transfo

transformatormator$ r$ saklarsaklar$ $ dan dan penghpenghantar antar "ang "ang diperdipergungunakan akan dalam dalam bidanbidang g kon!kon!ersiersi tenaga listrik.

tenaga listrik.

#a"a dalam pengukuran da"a listrik din"atakan dalam satuan dasar watt$ merupakan #a"a dalam pengukuran da"a listrik din"atakan dalam satuan dasar watt$ merupakan  perkalian

 perkalian antara antara beda beda potensial potensial dalam dalam satuan satuan !olt !olt dengan dengan arus arus listrik listrik dalam dalam satuansatuan ampere.

ampere.

da"a 'p( )

da"a 'p( ) 'beda potensial(.'arus listrik( ) 'beda potensial(.'arus listrik( ) !.!.ii

Pada rangkaian arus searah 'd*( dengan beban resistor '+($ da"a dapat din"atakan Pada rangkaian arus searah 'd*( dengan beban resistor '+($ da"a dapat din"atakan dalam tiga bentuk persamaan

dalam tiga bentuk persamaan "ang berbeda dengan menerapkan hukum ,hm."ang berbeda dengan menerapkan hukum ,hm. P ) -.I P ) -.I P ) I P ) I_.+ .+  P ) -P ) -_/+ /+ 

Pada umumn"a pengukuran da"a pada rangkaian d* dilakukan dengan menggunakan Pada umumn"a pengukuran da"a pada rangkaian d* dilakukan dengan menggunakan alatalat ukur d* '!oltmeter d* dan amperemeter d*( karena hasiln"a biasan"a lebih alatalat ukur d* '!oltmeter d* dan amperemeter d*( karena hasiln"a biasan"a lebih akurat dibandingkan dengan menggunakan wattmeter. +angkaian dasar pengukuran akurat dibandingkan dengan menggunakan wattmeter. +angkaian dasar pengukuran da"a d* dengan menggunakan !oltmeter d* dan amperemeter d* diperlihatkan pada da"a d* dengan menggunakan !oltmeter d* dan amperemeter d* diperlihatkan pada 0ambar1.

0ambar1.

Gambar-1

Gambar-1 Pemasangan !oltmeter dan amperemeter pada pengukuran da"a  Pemasangan !oltmeter dan amperemeter pada pengukuran da"a d*d* 2pab

2pabila ila nilai tahanan dalam nilai tahanan dalam !oltm!oltmeter '+ eter '+ --( diketahui$ maka dapat dilakukan koreksi( diketahui$ maka dapat dilakukan koreksi untuk menghitung nilai sebenarn"a dari arus beban 'I

untuk menghitung nilai sebenarn"a dari arus beban 'I( dan da"a 'P(.( dan da"a 'P(. II ) ) I I 4 4 --/+ /+ -- ) ) 2 2 4 4 -/+ -/+ -

-1/15 1/15

P ) -.I ) -2 4 -_/+ 

-%kuran da"a "ang sangat penting$ terutama untuk arus dan tegangan berulang$ adalah da"a ratarata. #a"a ratarata ini sama dengan ke*epatan ratarata energi "ang diserap oleh suatu beban$ tidak tergantung pada waktu.

Pada pengukuran tegangan beban -rms dan arus beban Irms dengan menggunakan meter  a*$ hasil perkalian -rms  dan Irms  biasan"a bukan merupakan *ara "ang tepat untuk  men"atakan da"a a*. %ntuk sin"al a* sinusoida dengan beda fasa antara !  dan i sebesar

θ$ akan dihasilkan da"a ratarata sebesar6

7 7

P ) '1/7(∫  p.dt ) '1/7(∫ ! i.dt) -rmsIrms *os

θ

8 8

Persamaan tersebut di atas menunjukkan bahwa hasil perkalian -rms  dan Irms  tidak  selalu sama dengan P$ karena hasil perkalian tersebut tidak melibatkan faktor beda fasa. Faktor beda fasa ini '*os

θ( dikenal dengan nama faktor da"a 'power fa*tor$ pf(.

 pf ) *os

θ

Pada beban resistif murni$ ! dan i memiliki fasa "ang sama 'θ ) 8($ sehingga pf ) 1. #engan demikian suatu resistor ideal akan men"erap seluruh energi "ang diteriman"a. #a"a ratarata "ang diserap oleh unsur resistif disebut da"a aktif atau juga disebut sebagai da"a n"ata "ang ditulis dengan lambang P dan satuann"a menurut SI 'Standar  Internasional( adalah watt. Suatu instrumen "ang diran*ang untuk mengindera  pengaruh beda fasa dan menghasilkan nilai "ang benar mengenai da"a ratarata

disebut wattmeter.

#a"a ratarata6 P ) -rms Irms *os

θ

9ika unsur resistif '+( dari beban diketahui$ maka da"a ratarata juga dapat dihitung dengan rumusan6

#a"a ratarata6 P ) -rms Irms *os

θ

) 'Irms:;:( Irms *os

θ

) Irms _{':;: *os}

θ(

) Irms ₊

Pada beban kapasitif murni atau induktif murni$ ! dan i memiliki beda fasa

±

<8o sehingga pf ) 8. al ini berarti da"a ratarata pada kedua unsur reaktif ini sama dengan nol. #engan demikian kapasitor dan induktor ideal tidak men"erap energi$ tetapi han"a men"impan dan melepaskan energi "ang diteriman"a.

 =ilai maksimum da"a sesaat pada beban kapasitif murni dan induktif murni dapat din"atakan dalam persamaan6

 p>? ma@ ) Irms _>*  p> ma@ ) Irms _>

 =ilai maksimum da"a keluarmasuk dalam unsur reaktif tersebut dikenal dengan da"a reaktif "ang didefinisikan sebagai A6

A ) Irms _>

#a"a reaktif ini tidak diserap oleh beban. #a"a tersebut juga disebut sebagai da"a tanpawatt dan din"atakan dengan unit satuan !oltampere reaktif '!ar(. Besaran tersebut ban"ak dipergunakan dalam pembangkitan$ distribusi dan penggunaan da"a listrik. #a"a reaktif juga dapat din"atakan dengan persamaan sebagai berikut6

#a"a reaktif6 A ) Irms _>

) 'Irms:;:( Irms'>/:;:( ) -rms Irms sin

θ

ombinasi P dan A pada beban disebut da"a semu S. #a"a semu juga disebut sebagai da"a tampak dan din"atakan dengan unit satuan !oltampere '-2( atau kilo !oltampere 'k-2(. #a"a semu tersebut diukur tanpa memndang sifat impedansi  beban.

#a"a semu6 S )

√'P

_{C A}_{( $ atau} S ) -rms Irms

#engan demikian hasil perkalian antara tegangan beban "ang ditunjukkan oleh !oltmetera* dan arus beban "ang ditunjukkan oleh amperemetera* menunjukkan da"a semu 'S($ bukan da"a ratarata 'P( ataupun da"a reaktif 'A(.

Gambar-2 Segitiga da"a

asil bagi antara P dengan S disebut faktor da"a 'power fa*tor(.  pf ) P/S ) '-rms Irms *os

θ(/'-rms Irms( ) *os

θ

2pabila arus beban tertinggal dari tegangan beban 'beban induktif($ maka dikatakan  beban tersebut memiliki faktor da"a tertinggal 'lagging pf(D sedangkan apabila arus  beban mendahului tegangan beban 'beban kapasitif($ maka dikatakan beban tersebut

memiliki faktor da"a mendahului 'leading pf(.

Pada 0ambar diperlihatkan segitiga da"a "ang mempresentasikan P$ A$ dan S.

Wattmeter:

Elektrodinamometer dipakai se*ara luas dalam pengukuran da"a$ baik untuk   pengukuran da"a searah 'd*( maupun bolakbalik 'a*( untuk setiap bentuk 

gelombang tegangan dan arus$ dan tidak terbatas pada gelombang sinus saja. Sebuah elektrodinamometer memiliki dua jenis kumparan$ "aitu kumparankumparan "ang diam 'disebut kumparankumparan medan atau kumparankumparan arus( dan kumparan "ang berputar 'disebut kumparan potensial(. Prinsip kerja wattmeter satu fasa untuk bebanbeban arus kuattegangan rendah dapat dijelaskan sebagai berikut 'lihat 0ambar3(6

Gambar-3 Wattmeter elektrodinamometer 

Wattmeter satu fasa memiliki empat buah terminal$ terdiri dari dua buah terminal arus dan dua buah terminal tegangan. umparankumparan arus merupakan dua elemen "ang terpisah "ang dihubungkan se*ara seri dan membawa arus jalajala total 'i*(. umparan potensial ditempatkan di dalam medan magnet kumparan kumparan arus$ dihubungkan seri dengan tahanan pembatas arus dan membawa arus ke*il 'i p(. 2rus sesaat di dalam kumparan potensial adalah i p ) !/+  p$ dalam hal ini ! adalah tegangan sesaat pada beban 'load($ dan +  p adalah tahanan total kumparan  potensial beserta tahanan serin"a '+(. 2rus "ang melalui kumparankumparan arus tersebut 'i*( akan menimbulkan medan magnet dengan kerapatan fluksi 'B( "ang  berbanding lurus terhadap i*. Berdasarkan hukum dasar elektromaknetik$ torsi "ang

men"impangkan kumparan potensial dapat din"atakan dengan rumus6 7 ) B @ 2 @ I @ =

dalam hal ini6

7 6 torsi "ang dibangkitkan '=.m(

B 6 kerapatan fluksi di dalam senjang udara 'Wb/m_{($ berbanding lurus} terhadap i*. /15 oad W Power sour*e i * i  p i 

2 6 luas efektif kumparan putar 'm_{$ nilain"a konstan.}

I 6 arus di dalam kumparan putar '2($ sama dengan i p.

 = 6 jumlah lilitan kumparan putar$ nilain"a konstan.

#engan demikian torsi "ang dibangkitkan sebanding dengan perkalian i*dan i p.

arena defleksi kumparan potensial sebanding dengan torsi$ maka defleksi kumparan potensial tersebut juga sebanding dengan dengan perkalian i* dan i p.

%ntuk defleksi ratarata selama satu perioda dapat dituliskan6

7

θ

ratarata ) '/7(∫ i*.i p.dt 8

dalam hal ini6

θ

ratarata 6 defleksi sudut ratarata dari kumparan potensial 'putar(

 6 konstanta

7 6 perioda

i* 6 arus sesaat di dalam kumparan arus 'kumparan medan(

i p 6 arus sesaat di dalam kumparan potensial 'kumparan putar(

%ntuk bebanbeban arus kuat dan tegangan rendah$ arus i* akan hampir sama dengan

arus beban i 'se*ara aktual$ i* ) i pCi(. #engan menggunakan nilai i p ) !/+  p$ maka

diperoleh hubungan6

θ

ratarata ) '/7(∫ i.'!/+  p(.dt ) 'G/7(∫ i.!.dt

Menurut definisi$ da"a ratarata di dalam suatu rangkaian adalah6 Pratarata ) '1/7(

∫ 

i.!.dt

#engan demikian maka defleksi ratarata selama satu perioda dapat din"atakan dengan6

θ

ratarata ) G.Pratarata

dalam hal ini6

G ) konstanta instrumen

Persamaan tersebut menunjukkan bahwa elektrodinamometer mengukur da"a rata rata "ang disalurkan ke beban.

Pada 0ambar diperlihatkan pemasangan wattmeter satu fasa untuk bebanbeban arus kuattegangan rendah 'a( dan bebanbeban arus lemahtegangan tinggi 'b(. %ntuk bebanbeban arus kuattegangan rendah$ kumparan potensial dihubungkan ke terminal2 '0ambara(D sedangkan untuk bebanbeban arus lemahtegangan tinggi$ kumparan potensial dihubungkan ke terminalB '0ambarb(. #engan *ara  pemasangan seperti tersebut diatas$ akan diperoleh hasil pengukuran "ang lebih

teliti.

Pada 0ambar'a( kesalahan pengukuran da"a disebabkan karena arus "ang dideteksi oleh kumparan arus bukan merupakan arus beban 'arus terukur lebih besar  dari pada arus beban($ sedangkan pada 0ambar'b( kesalahan pengukuran da"a disebabkan karena tegangan "ang dideteksi oleh kumparan potensial bukan merupakan tegangan beban 'tegangan terukur lebih besar daripada tegangan beban(. #engan demikian hasil "ang diperoleh berdasarkan kedua *ara pemasangan wattmeter tersebut diatas '0ambara dan b( akan selalu lebih besar dibandingkan dengan hasil "ang kita harapkan.

'a( 'b(

Gambar-4 Pemasangan wattmeter untuk pengukuran da"a agar diperoleh kesalahan pengukuran "ang paling ke*il6 'a( hubungan 2$ baik untuk bebanbeban arus kuattegangan rendahD 'b( hubungan

B$ baik untuk bebanbeban arus lemahtegangan tinggi.

esulitan dalam penempatan sambungansambungan kumparan potensial dapat diatasi dengan menggunakan wattmeter terkompensasi seperti "ang ditunjukkan  pada 0ambar5. H/15 oad W Power sour*e i * i  p i  oad W Power sour*e i * i  p i 

Gambar-5 Wattmeter terkompensasi.

umparan arus terdiri dari dua kumparan$ masingmasing mempun"ai jumlah lilitan "ang sama. Salah satu kumparan menggunakan kawat besar "ang membawa arus  beban ditambah arus untuk kumparan potensial 'i* ) iCi p(. umparan "ang lain

menggunakan kawat tipis dan han"a membawa arus ke kumparan potensial 'i p($ tetapi arus ini berlawanan arah dengan arus di dalam kumparan besar sehingga men"ebabkan fluksi "ang berlawan arah dengan fluksi utama. #engan demikian fluksi total "ang dihasilkan oleh kumparan arus han"a dipengaruhi oleh arus beban saja 'i($ terbebas dari pengaruh i p sehingga wattmeter menunjukkan da"a "ang sesuai.

Pengukuran P dan S secara serempak:

Gambar- Pengukuran P dan S se*ara serempak jika tahanan dalam !oltmeter dan tahanan dalam antara kedua terminal tegangan wattmeter diketahui.

Pada 0ambarH diperlihatkan penempatan amperemeter$ !oltmeter$ dan wattmeter  se*ara serempak untuk mengukur P dan S. 2pabila nilai tahanan dalam !oltmeter 

/15 W Power sour*e I oad I  -2

'+ -( dan tahanan dalam terminal tegangan pada wattmeter '+  p( diketahui$ maka

dapat dilakukan koreksi untuk menghitung nilai sebenarn"a dari P dan arus beban 'I(.

#engan asumsi bahwa pada terminal tegangan wattmeter nilai resistansin"a jauh lebih besar dibandingkan dengan nilai reaktansin"a$ maka da"a aktif dan da"a reaktif pada terminal tegangan wattmeter tersebut dapat din"atakan sebagai berikut6

P p ) I p+  p ) '- p/:;:( +  p ) - p +  p/'+  pC> p(

≅

 - p/+  p

A p ) I p> p ) '- p/:;:( > p ) - p > p/'+  pC> p(

≅

 '- p/ +  p('> p/+  p(

Pada umumn"a +  p memiliki nilai "ang sangat besar sehingga rugirugi da"a pada

terminal tegangan wattmeter tersebut akan relatif ke*il jika tegangan beban rendah. Sebagai *ontoh untuk - p  sebesar 8- dan +  p  sebesar 58k 

Ω

  akan menghasilkan

rugirugi da"a sekitar 1W. arena besarn"a reaktansi pada terminal tegangan wattmeter tersebut jauh lebih ke*il dibandingkan dengan resistansin"a$ maka da"a reaktif pada terminal tegangan wattmeter tersebut akan jauh lebih ke*il dibandingkan dengan da"a aktifn"a. Sebagai *ontoh misaln"a kumparan potensial wattmeter tersebut memiliki induktansi sebesar 3m 'biasan"a jauh lebih ke*il dari itu( dan beroperasi pada frekuensi 58J$ maka akan dihasilkan reaktansi sekitar 1

Ω

dan da"a reaktifn"a han"a sekitar 8

µ

!ar saja sehingga komponen reaktif pada terminal tegangan wattmeter relatif dapat diabaikan. #engan demikian bisa dikatakan bahwa da"a "ang terdapat pada terminal tegangan wattmeter tersebut adalah da"a aktif saja.

P p

≅

 - p/+  p

A p

≅

 8

al "ang sama juga berlaku pada !oltmeter$ "aitu bahwa da"a "ang dominan terdapat pada !oltmeter adalah da"a aktifn"a saja.

P!

≅

 -!/+ !

A!

≅

 8

2pabila da"a aktif pada beban din"atakan dengan P $da"a reaktif pada beban

din"atakan dengan A$maka berlaku hubungan sebagai berikut6

W ) P C '-/+ -( C '-/+  p( ) P C -'+ -1C +  p1( $ atau P ) W 4-'+ -1C +  p1( A ) S 4 P ) K-.IL 4 KW 4-'+ -1C +  p1(L ) -_.I  4 KW 4 W-'+ -1C +  p1( C -'+ -1C +  p1(L

2pabila da"a reaktif pada terminal tegangan wattmeter dan da"a reaktif pada !oltmeter diabaikan$ A juga dapat din"atakan dalam hubungan sebagai berikut6

A ) '-2( 4 'W(

) -₂ _{4 W}

#engan demikian maka6 A _{) -}_.I _{4 KW} _{4 W-}_'+  -1C +  p1( C -'+ -1C +  p1(L ) -2 4 W maka 6 -_.I _{) KW} _{4 W-}_'+  -1C +  p1( C -'+ -1C +  p1(L C -2 4 W ) 4 W-_'+  -1C +  p1( C -'+ -1C +  p1( C -2 I _{) 2} _{C -}_'+  -1 C +  p1( 4 W'+ -1 C +  p1( I )

√

N2 _{C -}_'+  -1 C +  p1( 4 W'+ -1 C +  p1(O dalam hal ini6

P ) da"a ratarata "ang diserap oleh beban 'watt( W ) hasil pemba*aan wattmeter 'watt(

- ) hasil pemba*aan !oltmeter - '!olt( + - ) tahanan dalam !oltmeter 'ohm(

+  p ) tahanan total kumparan potensial beserta tahanan serin"a pada wattmeter 'ohm(

I ) arus beban 'ampere(

2 ) hasil pemba*aan amperemeter 2 'ampere(

Pengukuran !a"a pada S#stem T#ga Fasa:

Pengukuran da"a dalam suatu sistem tiga fasa memerlukan pemakaian dua buah wattmeter. 7otal da"a diperoleh dengan menjumlahkan pemba*aan kedua wattmeter  tersebut se*ara aljabar. 0ambar menunjukkan sambungan dua wattmeter untuk   pengukuran da"a pada beban tiga fasa arus kuattegangan rendah. 0ambar

menunjukkan sambungan dua wattmeter untuk pengukuran da"a pada beban tiga fasa arus lemahtegangan tinggi.

2pabila pf beban 8.5$ kedua wattmeter akan menghasilkan ba*aan positif. #a"a total diperoleh dengan menggunakan rumus6

Ptotal ) P1 C P

Gambar-$ sambungan dua wattmeter untuk pengukuran da"a pada beban tiga fasa arus kuat tegangan rendah. 18/15 W 1    B   e    b  a   n    t    i  g   a    f  a   s   a    '    Y   a    t  a   u       ∆    ( W     ?   a    t  u    d  a   "   a    t    i  g   a    f  a   s   a A C B

Gambar-% sambungan dua wattmeter untuk pengukuran da"a pada beban tiga fasa arus lemah tegangan tinggi.

2pabila pf beban Q8.5$ salah satu wattmeter tersebut 'misaln"a wattmeter R( akan menghasilkan ba*aan negatif. Pada kondisi ini terminal kumparan arus pada wattmeter tersebut harus dibalikkan sehingga diperoleh hasil pemba*aan P positif. #a"a total diperoleh dengan menggunakan rumus6

Ptotal ) P1 4 P

%ntuk sistem tiga fasa "ang setimbang$ dapat dihitung besarn"a pf dengan menggunakan rumus sbb6 %ntuk pf  8.5 6 pf ) . 1 . . . 1 . 1 .  P   P   P P   P   P  − + + %ntuk pf Q 8.5 6 pf ) . 1 . . . 1 . 1 .  P   P   P P   P   P  + + −

Petunjuk Pemasangan Wattmeter:

1. 2pabila arus melebihi batas ukurn"a$ gunakan transformator instrumen 'transformator arus$ 72 atau ?7( stepdown untuk mengalihkan arus tersebut ke nilai di bawah batas ukurn"a sebelum diterapkan ke wattmeter atau ke amperemeter seperti diperlihatkan pada 0ambar<.

. 2pabila tegangan melebihi batas ukurn"a$ gunakan transformator instrumen 'transformator potensial$ 7P atau P7( stepdown untuk mengalihkan tegangan tersebut ke nilai di bawah batas ukurn"a sebelum diterapkan ke wattmeter atau ke !oltmeter seperti diperlihatkan pada 0ambar<.

3. indari penempatan wattmeter di daerah "ang memiliki medan magnetik kuat. . 7empatkan terminal

±

 kumparan arus dan kumparan potensial sebagai terminal

masukn"a arus atau terminal keluarn"a arus.

11/15 W 1    B   e    b  a   n    t    i  g   a    f  a   s   a    '    Y   a    t  a   u       ∆    ( W     ?   a    t  u    d  a   "   a    t    i  g   a    f  a   s   a A C B

5. 9angan menggunakan tegangan$ arus$ dan da"a diluar kemampuan wattmeter. Pemberian tegangan atau arus "ang melebihi kemampuan batas ukurn"a akan menimbulkan kerusakan pada wattmeter meskipun da"a "ang diukur lebih ke*il daripada batas ukur da"an"a.

H. 2pabila wattmeter$ !oltmeter$ dan amperemeter digunakan bersamasama dalam suatu pengukuran$ lakukanlah koreksi terhadap data pengukuran dengan mempertimbangkan efek pembebanan alatalat ukur tersebut pada rangkaian. . %ntuk bebanbeban arus kuattegangan rendah$ hubungkan kumparan potensial

ke terminal2 seperti "ang diperlihatkan pada 0ambar3a.

. %ntuk bebanbeban arus lemahtegangan tinggi$ hubungkan kumparan potensial ke terminalB seperti "ang diperlihatkan pada 0ambar3b.

<. 2pabila diperoleh ba*aan negatif pada salah satu wattmeter pada penggunaan dua buah wattmeter dalam suatu sistem tiga fasa$ balikkan hubungan terminal arus pada wattmeter tersebut dan perlakukan hasil ba*aan wattmeter tersebut sebagai angka negatif.

Gambar-& Pengukuran da"a menggunakan wattmeter$ !oltmeter$ amperemeter$ dan transformator  instrumen 'P7 dan ?7(

Pada 0ambar< diperlihatkan *ara pemasangan transformator instrumen untuk   pengukuran arus$ tegangan$ dan da"a. 2pabila perbandingan antara tegangan primer 

dan sekunder pada P7 adalah = p$ sedangkan perbandingan antara arus primer dan

sekunder pada ?7 adalah =*$ maka da"a "ang terukur oleh wattmeter W tersebut

adalah sebesar 1/'= p =*( kali da"a beban. 7egangan "ang terukur oleh !oltmeter

-adalah 1/= p kali tegangan beban$ sedangkan arus "ang terukur oleh amperemeter 2

adalah 1/=* kali arus beban.

Peralatan Prakt#kum:

−

Wattmeter elektrodinamometer 6 1 buah 'akurasi d* 8.5 $ a* 8.5(

−

-oltmeter PMM? 6 1 buah 'akurasi d* 1.8 $ a* .5(

−

2mperemeter PMM? 6 1 buah 'akurasi d* 1.8 $ a* .5(

−

+esistor bank 6 1 set

−

apasitor bank 6 1 set

−

Induktor bank 6 1 set

Pr'sedur Prakt#kum:

1. ?atat nomor/kode wattmeter$ !oltmeter$ amperemeter$ dan transformator arus '?7( "ang anda gunakan pada praktikum ini.

. %kurlah tahanan dalam !oltmeter d* 58- dan !oltmeter a* 58- dengan menggunakan ohmmeter$ dengan *ara menghubungkan terminal 4 ohmmeter ke terminal C !oltmeter$ sedangkan terminal C ohmmeter dihubungkan dengan terminal 4 !oltmeter.

3. %kurlah tahanan terminal tegangan pada wattmeter dengan menggunakan ohmmeter.

. Buatlah rangkaian 0ambar1 dengan ketentuan sebagai berikut6

  

*atu da"a d* 8- dalam keadaan ToffU

  

!oltmeter mode d* pada batas ukur 58- 'perhatikan polaritasn"a(

  

amperemeter pada mode d* pada batas ukur 2 'perhatikan polaritasn"a(

  

 beban berupa resistor pada posisi saklar3 '+ 3(

a(. Pindahkan saklar *atu da"a ke posisi TonU.

 b(. Perhatikan penunjukan arus pada amperemeter. 0unakan batas ukur arus  pada amperemeter "ang menghasilkan ketelitian pengukuran paling baik. *(. ?atat batas ukur !oltmeterd* dan amperemeterd* "ang anda pergunakan

 pada per*obaan ini.

d(. ?atat penunjukan !oltmeterd* dan amperemeterd*.

5. Buatlah rangkaian 0ambarH dengan ketentuan sebagai berikut6

  

*atu da"a d* 8- dalam keadaan ToffU

  

saklar tegangan wattmeter pada posisi H8-$ saklar arus wattmeter pada posisi ToffU

  

!oltmeter mode d* pada batas ukur 58- 'perhatikan polaritasn"a(

  

amperemeter pada mode d* pada batas ukur 2 'perhatikan polaritasn"a(

  

 beban berupa resistor pada posisi saklar3 '+ 3(

a(. Pindahkan saklar *atu da"a ke posisi TonU.

 b(. Perhatikan penunjukan arus pada amperemeter. 0unakan batas ukur arus  pada amperemeter "ang menghasilkan ketelitian pengukuran paling baik. *(. Pindahkan saklar arus wattmeter ke batas ukur "ang paling sesuai dengan

 penunjukan amperemeter.

d(. ?atat batas ukur !oltmeterd*$ amperemeterd* dan wattmeter "ang anda  pergunakan pada per*obaan ini.

e(. ?atat penunjukan !oltmeterd*$ amperemeterd* dan wattmeter. H. Buatlah rangkaian 0ambarH dengan ketentuan sebagai berikut6

  

*atu da"a a* 8- dalam keadaan ToffU

  

saklar tegangan wattmeter pada posisi H8-$ saklar arus wattmeter pada posisi ToffU

  

!oltmeter mode a* pada batas ukur

58-  

amperemeter pada mode a* pada batas ukur 2

  

 beban berupa resistor pada posisi saklar3 '+ 3($ gunakan resistor "ang sama

dengan per*obaan

a(. Pindahkan saklar *atu da"a ke posisi TonU.

 b(. Perhatikan penunjukan arus pada amperemeter. 0unakan batas ukur arus  pada amperemeter "ang menghasilkan ketelitian pengukuran paling baik. *(. Pindahkan saklar arus wattmeter ke batas ukur "ang paling sesuai dengan

 penunjukan amperemeter.

d(. ?atat batas ukur !oltmetera*$ amperemetera* dan wattmeter "ang anda  pergunakan pada per*obaan ini.

e(. ?atat penunjukan !oltmetera*$ amperemetera* dan wattmeter.

. %langi prosedurH dengan menggunakan beban berupa resistor '+ 3( "ang

dihubungkan seri dengan kapasitor '?3(.

. %langi prosedurH dengan menggunakan beban berupa resistor '+ 3( "ang

dihubungkan seri dengan induktor '3(.

<. Buatlah rangkaian 0ambar18 dengan ketentuan sebagai berikut6

  

*atu da"a a* 8- dalam keadaan ToffU

  

transformator arus '?7( dengan =* ) 3

  

saklar tegangan wattmeter pada posisi H8-$ saklar arus wattmeter pada posisi ToffU

  

!oltmeter mode a* pada batas ukur

58-  

amperemeter pada mode a* pada batas ukur 2

  

 beban berupa resistor pada posisi saklarH '+ H(

0ambar18 +angkaian per*obaan<

a(. Pindahkan saklar *atu da"a ke posisi TonU.

 b(. Perhatikan penunjukan arus pada amperemeter. 0unakan batas ukur arus  pada amperemeter "ang menghasilkan ketelitian pengukuran paling baik. *(. Pindahkan saklar arus wattmeter ke batas ukur "ang paling sesuai dengan

 penunjukan amperemeter.

d(. ?atat batas ukur !oltmetera*$ amperemetera* dan wattmeter "ang anda  pergunakan pada per*obaan ini.

e(. ?atat penunjukan !oltmetera*$ amperemetera* dan wattmeter.

Tabel !ata Prakt#kum:

Tabel Perc'baan 1( 2( dan 3

 =ama instrumen =omor/kode instrumen eterangan

Wattmeter 'W( +  p ) k 

Ω

 'H8-(

-oltmeter '-( + ! ) k 

Ω

 '58-(

2mperemeter '2( 4   7ransformator arus '?7( =* )

Tabel Perc'baan 4 s)d &

Per*ob. ?atu

da"a Beban

-meter '-( 2meter '2( Wmeter 'W(

B.%. .% B.%. .% B.%. .% - 2  8- d* +  3  4 4 4  5 8- d* +  3 H 8- a* +  3  8- a* +  3 & ?3  8- a* +  3 & 3 < 8- a* +  H

eterangan6 B.% ) Batas %kur   .% ) asil %kur 

Tugas *ntuk +ap'ran Prakt#kum:

1. itung P pada Per*obaan untuk setiap kondisi berikut6

a(. dengan mengabaikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur.  b(. dengan memperhitungkan efek pembebanan alat ukur saja.

*(. dengan memperhatikan ketelitian alat ukur saja.

d(. dengan memperhatikan efek pembebanan alat ukur dan memperhitungkan ketelitian alat ukur 

. itung P$ S$ A$ dan pf pada Per*obaan 5$ H$ $ dan  untuk setiap kondisi berikut6 a(. dengan mengabaikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur.

 b(. dengan memperhitungkan efek pembebanan alat ukur saja. *(. dengan memperhatikan ketelitian alat ukur saja.

d(. dengan memperhatikan efek pembebanan alat ukur dan memperhitungkan ketelitian alat ukur.

3. itung P$ S$ A$ dan pf pada Per*obaan< dengan memperhatikan efek   pembebanan alat ukur.

. 0ambarkan segitiga da"a berdasarkan hasil Perhitunganb dan Perhitungan3 di atas.

5. Bandingkan hasil perhitungan P pada Per*obaan dan 5. 2pakah diperoleh hasil "ang samaV akukan analisa dan berikan kesimpulan.

H. Bandingkan hasil perhitungan P dan pf pada Per*obaan5 dan H. 2pakah diperoleh hasil "ang samaV 2pakah diperoleh hasil pf )1 V akukan analisa dan  berikan kesimpulan.

. Berapa persen kemungkinan kesalahan perhitungan P berdasarkan Per*obaanD dengan melibatkan ketelitian alat ukur dan efek pembebanan V

. Berapa persen kemungkinan kesalahan perhitungan P dan pf berdasarkan Per*obaan5$ H$ $ dan  dengan melibatkan ketelitian alat ukur dan efek   pembebanan V

<. Berdasarkan per*obaan "ang telah anda lakukan dan berdasarkan analisa terhadap data "ang telah anda peroleh$ laporkan hasil pengukuran P dan pf  se*ara benar 

18. Berdasarkan hasil per*obaan "ang telah anda lakukan$ mana "ang lebih dominan kontribusi kesalahann"a$ kesalahan akibat efek pembebanan atau kesalahan akibat akurasi alat ukurV Berikan penjelasan.

Tugas Pendahuluan:

Berdasarkan 0ambarH$ misalkan diperoleh datadata sebagai berikut6

-oltmeter '-( 6 batas ukur 58- 'tahanan dalam MΩ($ defleksi skala penuh 158$ defleksi hasil pengukuran 3$ akurasi .5.

2mperemeter'2( 6 batas ukur H2$ defleksi skala penuh 18$ defleksi hasil  pengukuran <$ akurasi .5.

Wattmeter 'W( 6 batas ukur H8- 'tahanan dalam 188k 

Ω( dan 52$ defleksi

skala penuh 138$ defleksi hasil pengukuran 1$ akurasi 8.5. a(. itung ratarata "ang diserap oleh beban 'P( untuk berbagai kondisi alat ukur 

sebagai berikut6

i. 2lat ukur ideal 'abaikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur( ii. Perhitungkan efek pembebanan alat ukur$ abaikan ketelitian alat ukur. iii. Perhitungkan ketelitian alat ukur$ abaikan efek pembebanan alat ukur.

i!. Perhitungkan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur.

 b(. itung arus beban 'I( untuk berbagai kondisi alat ukur sebagai berikut6

i. 2lat ukur ideal 'abaikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur( ii. Perhitungkan efek pembebanan alat ukur$ abaikan ketelitian alat ukur. iii. Perhitungkan ketelitian alat ukur$ abaikan efek pembebanan alat ukur.

i!. Perhitungkan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur.

*(. itung faktor da"a beban 'pf( untuk berbagai kondisi alat ukur sebagai berikut6 i. 2lat ukur ideal 'abaikan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur( ii. Perhitungkan efek pembebanan alat ukur$ abaikan ketelitian alat ukur. iii. Perhitungkan ketelitian alat ukur$ abaikan efek pembebanan alat ukur.

i!. Perhitungkan efek pembebanan dan ketelitian alat ukur. d(. 0ambarkan segitiga da"a.