ELEKTRODINAMOMETER

Elektrodinamometer adalah alat yang peka terhadap arus,dimana penyimpangan penunjuk skala akan naik karena ada arus yang melewati kumparan putar.Alat ini juga salah satu alat ukur arus bolak-balik dan memiliki banyak kemampuan.Pada saat sekarang ini Elektrodinamometer banyak digunakan sebagai Wattmeter,Voltmeter dan Ampermeter.Dengan sedikit modifikasi,Elektrodinamometer dapat dipakai untuk mengukur :1.Daya (Watt Meter)2.VAR ( VAR Meter)3.Tegangan dan Arus (Voltmeter dan Ampermeter)4.Frekuensi (Frequency-Meter)Elektrodinamometer berkumparan tunggal dapat digunakan untuk mengukur tegangan atau arus,baiksearah maupun bolak-balik,atau Wattmeter satu fasa atau Varmeter.Sedangkan Elektrodinamometer berkumparan ganda dapat digunakan dalam Wattmeter atau Varmeter berfasa banyak,Dan Elektrodinamometer jenis kumparan menyilang dapat digunakan sebagai meter faktor daya atausebagai sebuah frekwensi meter.Disamping itu barangkalipenerapan yang paling penting dari penggerak elektrodinamometer adalah sebagaivoltmeter dan ampermeter standar dan sebagai instrumen pengubah.Karena sifatakurasi dari penggerak elektrodinamometer,yang memberikan kebaikan pada alattersebut untuk digunakan dalam meter standar untuk mengkalibrasi meter lainnya).Yang dimaksud dengan istilah instrumen pengubah adalah instrumen yang dapat dikalibrasi dengan sumber DC, kemudian digunakan tanpa modifikasi untukmengukur arus bolak-balik,Hal ini memberi kita makna langsung tentang menyamakan pengukuran AC dan DC dari arus atau tegangan.

Kekurangan-Kekurangan dari elektrodinamometer :1.Konsumsi daya yang besar,sebagai akibat langsung dari konstruksinya.2.Arus yang akan diukur bukan hanya arus yang mengalir melalui kumparan putar,tetapi juga arus yang mengahsilkan medan magnet yang kuat,untuk itu sumber arus akan menyuplai arus dan daya yang tinggi.3.Medan magnet yang dihasilkan jauh lebih lemah daripada yang dihasilkan oleh gerak d'arsonval,disebabkan tidak terdapat besi didalam rangkaian (seluruh lintasan fluksi berisi udara).4.Sensitivitas voltmeter elektrodinamometer rendah,yaitu sekitar (10-30/V) dibandingkan dengan 20 Kilo/ pada alat ukur d'Arsonval.5.Reaktansi dan tahanan kumparan juga bertambah dengan bertambahnya frekuensi,sehingga penggunaan voltmeter elektrodinamometer terbatas untuk daerah frekuensi rendah,tetapi untuk frekuensi jala-jala alat ini sangat teliti dan karenanya sering digunakan sebagai standar sekunder.Gerak elektrodinamometer dengan atau tanpa shunt, dapat dianggap sebagai ampermeter, akan tetapi untuk merencanakan sebuah kumparan putar yang dapat membawa arus lebih dari 100 mA agak sulit, karena arus ini harus di-alirkan ke kumparan putar melalui kawat-kawat besar, yang akan kehilangan fleksibilitasnya. Jika sebuah shunt digunakan, umumnya hanya dihubungkan paralel dengan kumparan yang berputar. Kumparan-kumparan tetap dibuat dari kawat besar yang dapat mengalirkan arus yang besar dan layak untuk membuat ampermeter sampai 20 A. Nilai-nilai arus yang lebih besar umumnya diukur dengan menggunakan sebuah trafo arus dan sebuah ampermeter standar 5 A, ac.

Prinsip Kerja Elektrodinamometer

Prinsip kerja elektrodinamometer dapat dipahami dengan meninjau kembali persamaan torsi yang dibangkitkan oleh sebuah kumparan yang tergantung dalam medan maknet, yaitu : T = B x A x I x N Persamaan torsi diatas menyatakan bahwa torsi yang menyebabkan defleksi kumparan putar berbanding lurus dengan konstanta-konstanta kumparan ( A dan H ), kuat medan maknet dimana kumparan berputar ( B ), dan arus melalui kumparan ( I ). Pada elektrodinamometer kerapatan fluksi ( B ) bergantung pada arus melalui kumparan tetap, jadi berbanding lurus dengan arus defleksi ( I ). Dimensi-dimensi dan jumlah lilitan kumparan merupakan besaran-besaran yang diketahui, maka torsi yang dibangkitkan merupakan fungsi kuadrat arus ( T ~ I 2 ), oleh karena itu elektrodinamometer untuk pemakaian arus searah, skala kuadrat-nya mudah diamati, yaitu melalui tanda-tanda skala yang banyak pada nilai-nilai arus sangat rendah, dan menyebar maju pada nilai arus yang frekuensinya tinggi. Pada pengukuran arus bolak balik, torsi yang dibangkitkan setiap saat, sebanding dengan kuadrat arus sesaat ( i2 ), dimana nilai sesaat i selalu positip dan akibatnya dihasilkan torsi yang bergetar, namun gerakan jarum tidak dapat mengikuti perubahan torsi yang cepat,

sehingga jarum menempati suatu posisi dimana torsi rata-rata diimbangi oleh torsi pegas-pegas pengatur. Jadi defleksi alat ukur merupakan fungsi rata-rata dari kuadrat arus. Skala elektrodinamometer, umumnya dikalibrasi dalam akar kuadrat arus rata-rata, yang mempunyai arti bahwa alat ukur membaca nilai rms atau efektif arus bolak balik.Sifat-sifat pengalihan Elektrodinamometer Sifat-sifat pengalihan eletrodinamometer menjadi jelas bila membandingkan nilai efektif arus bolak balik terhadap arus searah berdasarkan pengaruh pemana-san atau pengalihan dayanya. Suatu arus bolak balik menghasilkan panas di dalam sebuah tahanan yang besarnya diketahui, pada laju rata-rata yang sama dengan arus searah ( I ), yang menurut definisi akan mempunyai nilai sebesar I amper. Laju rata-rata pengeluaran panas oleh arus searah sebesar I amper didalam sebuah tahanan adalah I 2 R watt. Laju rata-rata pengeluaran panas oleh suatu arus bolak balik i amper selamaT satu perioda dalam tahanan R yang sama adalah : ( 1 / T ) i2 R dt, jadi berdasarkan definisi : 0 T I2 R = ( 1 / T ) i2 R dt dan 0 T I = ( 1 / T ) i2 dt = rata-rata i2 0 dimana I adalah nilai rms atau nilai efektif dari arus bolak balik dan sering disebut nilai arus searah ekivalen. Jika elektrodinamometer dikalibrasi untuk arus searah 1 A, dan pada skala diberi tanda menyatakan nilai 1 A, maka arus bolak balik yang menyebabkan jarum menyimpang ke tanda skala untuk 1 A dc tersebut, harus memiliki nilai arus efektif sebesar 1 A, dengan kata lain kita dapat mengalihkan pembacaan yang dihasilkan arus searah ke nilai arus bolak balik yang sesuai, dan ini akan menetapkan hubungan antara dc dan ac. Elektrodinamometer sangat bermanfaat sebagai instrumen kalibrasi dan sering digunakan untuk keperluan kalibrasi karena ketelitian yang dimiliki.