Transcript of 14708251033_Ary Gunawan_Instrumentasi Listrik, Magnet, dan Elektronik
- 1. INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN LISTRIK-MAGNET DAN ELEKTRONIK
Ary Gunawan (1473251033)
- 2. INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN LISTRIK - MAGNET Kemagnetan dan
kelistrikan merupakan dua gejala alam yang prosesnya dapat
dibolak-balik. Ketika Oersted menemukan bahwa di sekitar kawat
berarus listrik terdapat medan magnet (artinya listrik menimbulkan
magnet), para ilmuwan mulai berpikir keterkaitan antara kelistrikan
dan kemagnetan.
- 3. MEDAN MAGNET DI SEKITAR ARUS LISTRIK
- 4. MEDAN MAGNET DI SEKITAR ARUS LISTRIK a) Pada saat kawat
tidak dialiri arus listrik (I = 0), jarum kompas tidak menyimpang.
b) Pada saat kawat dialiri arus listrik ke atas (Utara), kutub
utara jarum kompas menyimpang ke kanan (Timur). c) Pada saat kawat
dialiri arus listrik ke bawah (Selatan), kutub utara jarum kompas
menyimpang ke kiri (Barat).
- 5. MEDAN MAGNET DI SEKITAR ARUS LISTRIK Pada tahun 1821 Michael
Faraday membuktikan bahwa perubahan medan magnet dapat menimbulkan
arus listrik (artinya medan magnet menimbulkan listrik)
- 6. 1. Medan Magnet di sekitar kawat penghantar listrik Medan
magnetik (simbol B) di sekitar kawat penghantar lurus yang dilalui
arus listrik berbentuk lingkaran, dan dapat ditentukan dengan
aturan tangan kanan. Arah ibu jari = arah arus listrik (I) Arah
keempat jari = arah medan magnetik (B)
- 7. Menentukan Kuat Medan Magnet di Suatu Titik dalam Penghantar
Berarus HUKUM BIOT SAVART Induksi magnetik (B) yaitu kuat medan
magnet di suatu titik dalam medan magnet yang dihasilkan arus
listrik. Besarnya besarnya induksi magnetik pada sebuah titik
didekat kawat lurus panjang adalah: a. Berbanding lurus dengan kuat
arus b. Berbanding lurus dengan panjang elemen c. Berbanding lurus
dengan sinus sudut antara garis singgung pada elemen arus dan garis
penghubung antar elemen arus dan titik P d. Berbanding terbalik
dengan kuadrat jarak antara titik terhadap elemen arus. Arah
induksi tegak lurus bidang yang melalui elemen arus dari
titik.
- 8. Menentukan Kuat Medan Magnet di Suatu Titik dalam Penghantar
Berarus HUKUM BIOT SAVART Dapat dirumuskan dengan persamaan:
Keterangan B= medan magnet (weber/m2) o = 4.10-7 weber/ Ampere. m i
= kuat arus listrik (A) a = jarak titik ke kawat (m)
- 9. 2. Garis-garis Gaya Magnetik pada Kumparan Berarus (
Solenoida ) Garis-garis medan magnetik yang ditunjukkan oleh pola
serbuk-serbuk besi Kutub utara magnet kumparan dapat ditentukan
dengan aturan tangan kanan : Keempat jari = arah arus listrik ( I )
Ibu jari = arah kutub utara (N)
- 10. Elektromagnet Jika ke dalam kumparan berarus listrik diberi
inti besi lunak, ternyata pengaruh kemagnetannya menjadi besar.
Susunan kumparan dan inti besi lunak inilah yang disebut dengan
elektromagnet atau magnet listrik.
- 11. Besarnya medan magnet dari magnet listrik ditentukan oleh
faktor faktor : Kuat arus yang mengalir pada kumparan. Semakin
besar arus yang mengalir, semakin besar medan magnetnya. Jumlah
lilitan kumparan. Semakin banyak jumlah lilitannya, semakin besar
medan magnetnya Bahan inti yang dimasukkan pada kumparan
- 12. Baterai Saklar tekan Jangkar besi lunak Interuptor Pemukul
Elektromagnet KASUS: Bel listrik Jika saklar ditekan maka arus akan
segera mengalir sehingga kumparan menjadi bersifat magnet sehingga
jangkar besi akan tertarik dan palu/ pemukul akan mengenai gong.
Pada saat jangkar besi ditarik oleh magnet maka arus akan terputus
di interuptor, akibatnya jangkar besi akan kembali ke posisi semula
dan arus kembali mengalir pada rangkaian dan gong kembali berbunyi.
Hal ini akan diulang-ulang sampai sakelar dilepas kembali.
- 13. 2. Gaya Magnet Pada Penghantar Berarus Listrik Gaya magnet
pada penghantar berarus listrik, pertama kali diamati oleh Hendrik
Antoon Lorentz (1853- 1928), seorang fisikawan Belanda Panghantar
yang berada di dalam medan magnet akan bergerak bila dialiri arus
listrik. Besarnya gaya (F) ini bergantung pada: kuat arus listrik
(I), kuat medan magnet (B), dan panjang penghantar (L). Sehingga :
F = B x I x L
- 14. Arah gaya magnetik dapat ditentukan dengan kaidah tangan
kanan sebagai berikut :
- 15. Penggunaan Gaya Magnetik Gaya magnetik yang timbul pada
penghantar berarus listrik digunakan untuk mengubah energi listrik
menjadi energi gerak. Contoh : motor listrik dan alat ukur listrik.
Fungsi komutator adalah agar arus listrik yang mengalir pada loop
tidak berbalik arah, sehingga loop dapat terus berputar.
- 16. Instrumentasi dan Pengukuran Listrik Pengukuran listrik
meliputi: pengukuran arus (ampere), tegangan (volt), hambatan
(ohm), daya listrik (watt) Alat ukur: Multimeter (sering disebut
A-V-O meter) Cathode Ray Oscilloscope (CRO)
- 17. Multimeter Multimeter Analog Multimeter analog atau yang
biasa disebut multimeter jarum adalah alat pengukur besaran listrik
yang menggunakan tampilan dengan jarum yang bergerak ke range-range
yang kita ukur dengan probe . Multimeter ini tersedia dengan
kemampuan untuk mengukur hambatan (ohm), tegangan (Volt) dan arus
(mA). Multimeter Digital Multimeter Digital hampir sama fungsinya
dengan multimeter analog tetapi multimeter digital menggunakan
tampilan angka digital. Multimeter digital pembacaan pengukuran
besaran listrik yang lebih tepat jika dibanding dengan multimeter
analog, sehingga multimeter digital dikhususkan untuk mengukur
suatu besaran nilai tertentu dari sebuah komponen secara mendetail
sesuai dengan besaran yang diinginkan.
- 18. Multimeter
- 19. Cathode Ray Oscilloscope (CRO) CRO sering diterjemahkan
osiloskop sinar katoda adalah alat yang digunakan dalam pengukuran
besaran listrik/ elektronis. CRO digunakan untuk memperlihatkan
bentuk gelombang listrik, mengukur tegangan listrik, frekuensi
gelombang listrik, beda fase gelombang listrik.
- 20. Tombol CRO Power : Untuk menghidupkan dan mematikan CRO
Intensity : Untuk mengatur intensitas berkas cahaya (elektron) pada
layar. Sebaiknyadijaga agar tidak pada kedudukan maksimum. Focus :
Untuk mengatur ketajaman gambar pada layar. Position : Untuk
mengatur kedudukan gambar secara vertikal. Position : Untuk
mengatur posisi horisontal gambar (gelombang). Input : Terminal
untuk menghubungkan sinyal input (yang akan diukur) dengan CRO.
Untuk CRO dual channel ada 2 terminal input yakni CH1(X) INPUT dan
CH2 (Y) INPUT. Pada umumnya hubungan terminal ini dengan sinyal
yang akan diukur menggunakan peraba (probe).
- 21. Tombol CRO AC-GND-DC : Selektor untuk mengatur sambungan
input sinyal listrik yang akan diukur. Terminal : untuk hubungan
dengan bumi (ground) Mode : Selektor untuk mengatur tampilan sinyal
input. Pada posisi CH1 sinyal input pada channel 1 ditampilkan.
Pada posisi CH2 sinyal input pada channel 2 ditampilkan. Pada
posisi DUAL sinyal input pada CH1 dan CH2 ditampilkan bersama.
Volt/div : Selektor untuk mengatur harga tegangan tiap pembagian
skala (division) pada
- 22. Tombol CRO Variable : Untuk mengatur harga tegangan/waktu
tiap pembagian skala (division) secara halus. Pada saat pengukuran
tegangan/periode, tombol harus pada posisi maksimum (kalibrasi).
Time/div : Untuk mengatur waktu sapu tiap pembagian skala
(division). Kegunaan langsung adalah untuk mengukur periode
gelombang yang diselidiki. Synchron : Untuk mengatur supaya pada
layar diperoleh gambar yang tidak bergerak. Slope : Untuk mengatur
saat trigger dilakukan, yaitu pada waktu sinyal naik (+) atau turun
(-).
- 23. Contoh Tampilan Hasil Eksperimen
- 24. Contoh Aplikasi (1) Besarnya frekuensi yang terukur melalui
osiloskop adalah... A. 0,25 Hertz B. 0, 025 Hertz C. 2,5 Hertz D.
25 Hertz DATA: Panjang gelombang= 4 bagian TIME/DIV= 0,1s Periode
(T)= 4 x 0,1 = 0,4 s Frekuensi (f)= 1/T = 1/0,4 s = 2,5 Hz
- 25. Contoh Aplikasi (2) Besarnya amplitudo yang terukur pada
osiloskop adalah... A.6 B.0,6 C.0,006 D.60 DATA: Amplitudo (A)
terukur = 3 bagian VOLT/DIV= 0,2 Besarnya Amplitudo (A)= 3 x 0,2 =
0,6 volt
- 26. DAFTAR PUSTAKA Devi Indah. (2013). Instrumentasi Dan
Pengukuran Listrik-magnet Dan Elektronik. Slideshare. Halliday, D
dan Resnick, R. (1978). Physics. New York: John Wiliey & Sons,
Inc. Plant M., dan Stuart, J. (1985). Pengantar Teknik
Instrumentasi. Jakarta: Gramedia Sri Waluyanti. (2008). Alat Ukur
dan Teknik Pengukuran Jilid 1-3. Jakarta: Depdiknas
- 27. Latihan Soal
-----------------------------------------------------
- 28. Soal 1 Medan magnet di kutub kumparan yang dialiri arus
listrik dapat diperbesar dengan cara berikut, kecuali... A.
Memperbesar arus listrik yang mengalir B. Memperbanyak kumparan C.
Memperbesar ukuran kawat D. Menempatkan magnet dalam rongga
kumparan JAWABAN : C
- 29. Soal 2 Terdapat kawat lurus yang mengalir arus listrik
sebesar 4 A. Berapa besar medan magnetik yang dihasilkan pada titik
yang berjarak 15 cm dari kawat? A. 1,5 x10-5 Wb/ m2 B. 3,0 x10-5
Wb/ m2 C. 6,0 x10-5 Wb/ m2 D. 9,0 x10-5 Wb/ m2 JAWABAN : C
- 30. Soal 3 Perhatikan gambar di atas. Sepotong kawat dialiri
arus listrik, terletak dalam medan magnet dan mengalami gaya
lorentz. Arah gaya lorentz yang benar adalah... A. Ke atas B. Ke
bawah C. Ke kiri D. Ke kanan JAWABAN : B i
- 31. Soal 4 Sebuah kawat sepanjang 200 cm, berada dalam medan
magnet yang tegak lurus terhadap arah medan. Arus listrik yang
mengalir dalam kawat sebesar 0,4 A. Jika kuat medan magnet 1 mT,
berapakah gaya Lorentz yang dialami kawat? A. 0,004 N B. 0,008 N C.
0,0004 N D. 0,0008 N JAWABAN : D
- 32. Soal 5 Perhatikan gambar di samping. Arah medan magnet dari
kawat lurus berarus listrik di atas yang benar adalah... A. I dan
II B. II dan III C. I dan IV D. II dan IV JAWABAN : D
- 33. Soal 6 Gambar berikut menunjukkan arah garis gaya magnet
yang dihasilkan solenoida adalah... JAWABAN : B
- 34. Soal 7 Kelompok alat berikut ini yang bekerja berdasarkan
elektromagnet adalah... A. Bel listrik, telepon, dan kompor listrik
B. Accumulator, motor listrik, galvanometer C. Galvanometer,
transformator, telepon D. Bel listrik, telepon, katrol listrik
JAWABAN : D
- 35. Soal 8 Tombol yang digunakan untuk mengatur waktu sapu tiap
pembagian skala pada osiloskop adalah... A. Synchron B. Slope C.
Time/ div D. Focus JAWABAN : C
- 36. Soal 9 Besarnya frekuensi yang terukur melalui osiloskop
adalah... A. 0,025 Hertz B. 0, 25 Hertz C. 2,5 Hertz D. 25 Hertz
JAWABAN : C
- 37. Jawaban No.9 Besarnya frekuensi yang terukur melalui
osiloskop adalah... A. 0,025 Hertz B. 0, 25 Hertz C. 2,5 Hertz D.
25 Hertz DATA: Panjang gelombang= 4 bagian TIME/DIV= 0,1s Periode
(T)= 4 x 0,1 = 0,4 s Frekuensi (f)= 1/T = 1/0,4 s = 2,5 Hz
- 38. Soal 10 Besarnya amplitudo yang terukur pada osiloskop
adalah... A. 0,6 V B. 6,0 V C. 60 V D. 600 V JAWABAN : A
- 39. Jawaban N0.10 Besarnya amplitudo yang terukur pada
osiloskop adalah... A. 0,6 V B. 6,0 V C. 60 V D. 600 V DATA:
Amplitudo (A) terukur = 3 bagian VOLT/DIV= 0,2 Besarnya Amplitudo
(A)= 3 x 0,2 = 0,6 volt