PERCOBAAN IMEMPERTINGGI BATAS UKUR

1.1 TujuanMempertinggi batas ukur pada alat ukur Ampermeter dan voltmeter.

1.2 Dasar TeoriAlat ukur memiliki harga skala maksimum tertentu. Bila diinginkan harga skala berikut maksimum menjadi naik, maka dapat dilakukan cara-cara sebagai berikut:

1. Untuk pengukuran arus digunakan resistor shunt yang dipasang pada Ampermeter sesuai dengan Gambar 1.1.2. Untuk pengukuran tegangan digunakan resistor series yang dipasang pada voltmeter sesuai dengan Gambar 1.2.

Gambar 1.1 Pengukuran arus dengan amperemeter

Gambar 1.2 Pengukuran tegangan dengan voltmeter

Dari Gambar 1.1 bila arus yang diukur adalah I dan arus yang masuk ampermeter adalah Ia, maka akan diperoleh persamaan:I = n IaDengan n = faktor peningkatan

Ra = Tahanan dalam AmpermeterRsh = Tahanan ShuntDari Gambar 1.2 bila tegangan yang akan diukur adalah V dan tegangan pada volt meter adalah V, maka akan diperoleh persamaan:V = n VDengan n = faktor peningkatan

Rv = Tahanan VoltmeterRs = Tahanan depan

1.3 Alat-Alat Yang Digunakan1. Panel Ampermeter 2. Panel Voltmeter 3. Catudaya 4. Tahanan 1.4 Langkah Percobaan Mempertingi batas ukur ampermeter 1. Menggunakan panel ampermeter sesuai petunjuk gambar.2. Mengukur tahanan dalam alat ukur dan mencacat nilai maksimum mula-mula pada rangkaian yang sudah di tentukan.3. Merangkai rangkaian seperti pada Gambar 1.1 dengan Rsh dan R1 tertentu.4. Menghitung faktor peningkatan dan skala maksimum setelah ditingkatkan. Mempertinggi Batas ukur Voltmeter.1. Menggunakan panel Voltmeter sesuai petunjunk gambar.2. Mengukur tahanan dalam alat ukur dan mencacat nilai maksium mula-mula pada rangkaian yang sudah ditentukan.3. Merangkai rangkaian seperti padas Gambar 1.2 dengan Rs tertentu.4. Menghitung faktor peningkatan dan skala maksimum setelah ditingkatkan.1.5Data Hasil Percobaan

Tabel 1.1 Mempertinggi batas ukur amperemeterNoVS (V)Rsh RLIa (A)I (A)

110120 10 K

210220 10 K

310470 10 K

4101000 10 K

51022 K10 K

Tabel 1.2 Mempertinggi batas ukur voltmeterNoVS (V)Rs RLV (V)V(V)

110120 10 K

210220 10 K

310470 10 K

4101000 10 K

51022 K10 K

1.6Analisa Perhitungan Mempertinggi batas ukur amperemeter Mempertinggi batas ukur voltmeter

1.7Data Hasil PerhitunganTabel 1.3 Hasil Perhitungan mempertinggi batas ukur amperemeterNoVS (V)Rsh RLIa (A)I (A)n = 1+(Ra / Rsh)

110120 10 K

210220 10 K

310470 10 K

4101000 10 K

51022 K10 K

Tabel 1.4 Hasil Perhitungan mempertinggi batas ukur voltmeterNoVS (V)Rs RLV (V)V(V)n = 1+(Rs / Rv)

110120 10 K

210220 10 K

310470 10 K

4101000 10 K

51022 K10 K

1.8Analisa Data1.9Kesimpulan1.10Tugas1. Buktikan faktor peningkatan untuk amperemeter ?2. Buktikan peningkatan untuk voltmeter ?3. Apa pengaruh tinggi rendahnya catu daya pada harga skala maksimum alat ukur

PERCOBAAN IIPENGUKURAN KONDENSATOR

2.1 Tujuan Pengukuran Kondensator. 2.2 Dasar Teori Elemen kapasitor / kondensator terdiri dari sepasang elektroda yang diantaranya teradapat bahan dielektrik (termasuk udara) yang akan memberikan kapasitansi statis. Kapasitansi ini diberikan oleh rumus:

Dengan A =luas electrode

D =jarak antara electrode =konstanta dielektrik dari bahan dielektrik antara elektrodaMengukur kapasitor dapat dilakukan salah satu dengan menerapkan metode arus tegangan sebagaimana Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Pengukuran kapasitor dengan arus tegangan

Kondensator pada frekuensi (f), memiliki impedansi (Xc) dan peralawanan (Rc).

Gambar 2.2 karakteristik kondensator2.3AlatAlat yang Digunakan 1. Voltmeter 2. Amperemeter 3. Kondensator4. Ohmmeter2.4 Langkah Percobaan 1. Rangkaian percobaan dihubungkan seperti gambar 2.1 dengan catudaya dalam keadaan off.2. Menghidupkan catu daya dengan jarum petujuk pada kedudukan 0 V.3. Menaikkan tegangan sumber DC dan AC sampai batas yang ditentukan. 4. Melakukan percobaan langkah 3 dengan sumber dan frekuensi berubah-ubah. 5. Pada setiap percobaan melakukan pengukuran perlawanan rugu, tegangan dan arus.2.5Data Hasil PercobaanTabel 2.1Pengukuran kondensator dengan sumber DCNoVS (V)I dc V dc

15

27

310

412

515

Tabel 2.2 Pengukuran kondensator dengan sumber AC

NoVs (v)I acV ac

15

27

310

412

515

2.6Analisa Perhitungan Sumber DC

Sumber AC

2.7Data Hasil PerhitunganTabel 2.3 Hasil Perhitungan Kondensator dengan Sumber DcNoVs (V)Rc

15

27

310

412

515

Tabel 2.4 Hasil Perhitungan 1 Kondensator dengan Sumber AcNoVs (V)ZcXcC

15

27

310

412

515

2.8Analisa Data2.9Kesimpulan

PERCOBAAN IIIMEMPELAJARI KARAKTERISTIK KONDENSATOR

3.1 TujuanMempelajari karakteristik kondensator.3.2 Dasar Teori 1. Penukaran Kutub Kondensator Kalau kondensator dikenai tegangan bolak balik, maka selama belahan daur positif dia oleh diisi muatan dan selama belahan daur negatif dia membuang muatan. Agar peristiwa pertukaran polaritas itu dapat merupakan isyarat berkala (agar dapat ditampilkan diosiloskop), maka kepada kondensator kita kenalkan tegangan bolak balik bentuk blok.2. Meluluskan Variasi Tegangan Arus/tegangan searah tertahan oleh kondensator, tetapi arus atau tegangan bolak balik diluluskanya. Dalam percobaan berikut akan kita lihat bagaimana kondensator meluluskan variasi tegangan dan bagaimanakah tentang hal bentuk gelombang yang diluluskanya.3.3 Alat-Alat yang Digunakan 1. Pembangkit Isyarat (Function Generator) 2. Osiloscop 3. Kondensator (4,7 uf ) dan Resistor (1 K) 3.4 Langkah Percobaan Mengukur penutupan kondensator1. Mempersiapkan function generator dengan isyarat pada:Frekuensi : 50 HzBentuk gelombang : SquareTeg. Keluaran : 40 Vpp2. Mempersiapkan osiloskop pada:T/div : 5 msV/div : X= 10 V, Y= 1 V3. Mengatur tegangan keluaran pembangkit isyarat agar 40 Vpp, diukur dengan kanal osiloskop.4. Membangun rangkaian ukur seperti gambar 3.1.

Gambar 3.1 Rangkaian mengukur penutupan kondensator3.5Data Hasil PercobaanGambar 3.2 Gelombang RGambar 3.3 Gelombang CGambar 3.4 Gelombang R dan C3.6Analisa Data3.7Kesimpulan

PERCOBAAN IVPENGUKURAN INDUKTOR

4.1 Tujuan Mengetahui salah satu cara mengukur induktansi diri. Mengetahui watak/karakteristik kumparan.

4.2 Dasar TeoriMengukur kumparan dapat dilakukan dengan caracara pengukuran impedansinya. Untuk ini digunakan sumber arus bolak-balik (sumber teg. AC). Inductor atau kumparan, pada frekwensi (f) memiliki impedansi (ZL) pada kumparan, impedansi ini terdiri atas deretan reaktansi induktif (XL) dan perlawanan rugi.

Berlaku :Zl

Pada suatu frekwensi tertentu :Pada kumparan yang berinti besi, induktansi diri bergantung pada arus yang ada pada kumparan, karena itu mengukur induktansi dari kumparan ini perlulah arus searah yang besarnya sama dengan kuat arus yang lumrahnya dialirkan pada kumparan itu. Seperti yang ditujukan pada gambar 4.1.

Gambar 4.1 Rangkaian Pengukuran Induktor4.3 Alat-Alat Yang Diperlukan 1. Pembangkit Isyarat (Function Generator) 2. Osiloskop 3. Volt meter dan Ampermeter 4. Kumparan 100 mH (atau lebih besar) 5. Resistor 1 K4.4 Langkah Langkah Percobaan 1. Mempersiapkan piranti ukur pembangkit isyarat pada:Frekuensi: 25HzBentuk Gelombang: sinusTegangan Keluaran: 4vefPelemah: 0db2. Mempersiapkan osiloskop pada :Lebar gambar: 8 bag skala Taraf nol: tengah -tengah Sumbu waktu: EXT.HKepekaan vert: 0,2 volt /bag3. Membangun rangkaian ukur seperti gambar 4.2.

Gambar 4.2 Rangkaian Percobaan Pengukuran Induktor4. Mencatat arus dan tegangan yang ditunjukkan oleh alat ukur untuk berbagai frekuensi yang di tentukan. Untuk mengukur dan mencari bentuk gambar pada osiloskop lakukan langkah langkah sebagai berikut:1. Mempersiapan Piranti ukur a. Pembangkit isyarat :Frekuensi : 10 KHz Bentuk gelombang : Sinusb. Osiloskop pada: V/div: x = 1 V, y = 10 vT/div: 25 usMembangun rangkaian ukur seperti gambar 4.3, tetapi koneksi koneksi ke osiloskop tidak dihubungkan dahulu.

Gambar 4.3 Rangkaian Pengukuran Induktor dengan Osiloskop

3. Mengukur tegangan Vj dengan kanal Y osiloskop, ini adalah tegangan yang dikenakan kepada kumparan.a. Untuk keperluan ini menurunkan saklar sumbu waktu 10 mdet/bag. b. Osiloskop pun menampilkan suatu pola (bentuk sinus).c. Menggambarkan tampilan osiloskop tersebut.4.5Data Hasil PercobaanTabel 4.1 Hasil percobaan pengukuran induktorNo F (Hz)I (mA)V(v)

110 Khz

220 Khz

330 Khz

440 Khz

550 Khz

Gambar 4.4 Gelombang ResistorGambar 4.5 Gelombang InduktorGambar 4.6 Gelombang Resistor dan Induktor

4.6Analisa Perhitungan4.7Data Hasil PerhitunganTabel 4.2 Data hasil perhitungan pengukuran induktorNo F (Hz)I (mA)V(v)Zl ()L(H)

110 Khz

220 Khz

330 Khz

440 Khz

550 Khz

4.8 Analisa Data4.9 KesimpulanPERCOBAAN VPENGUKURAN DAYA 5.1 Tujuan Mengetahui cara-cara mengukur daya.5.2 Dasar TeoriDaya adalah tenaga perdetik, dan dinyatakan dalam joule perdetik atau watt. Cara yang diterapkan dalam pengukuran pengukuran daya bergantung pada:a. Besar daya b. Bentuk tegangan c. Frekuensi Ada dua metode pengukuran daya:1. Metode dimana daya ditentukan dengan jalan mengukur bahan. Dalam metode ini daya akan diukur membangkitkan bahannya dalam suatu perlawanan. Perlawanan ini merupakan bagian dari piranti ukur yang terkalibrasi dalam daya.2. Metode dimana daya ditemukan dengan jalan hitungan. Dalam metode ini kita mengukur besaran yang terdapat dalam rumus yang berkaitan dengan daya.Mengukur daya searah:Daya arus searah dapat diukur dengan alat pengukur volt dan alat pengukur amper, yang dihubungkan seperti diperlihatkan dalam gambar 5.1 dalam hal ini mereka adalah penting untuk diperhitungkan kerugian-kerugian daya yang terjadi, oleh adanya alatalat pengukuran.

Gambar 5.1 Pengukuran Daya dengan Voltmeter dan Amperemeter

Misalkan bahwa bila beban tahanan adalah R, tegangan beban adalah V, dan arus adalah I, sedangkan alat-alat ukur voltmeter dan ampermeter yang mempunyai tahanan dalam Rv menunjukkan Vv dan Ia. Dengan menggunakan rangkaian pada Gg .5.1 (a) akan didapatkan:Mengukur daya bolak-balik sinus Untuk mengukur daya bolak-balik sinus kita menggunakan rangkaian seperti Gambar 5.2.

Gambar 5.2 Rangkaian Mengukur Daya Bolak-Balik Sinus

Tegangan bentuk sinus sebesar Vef membangkitkan arus Ief pada impedansi Z. Kalau antara tegangan dan arus ada selisih fase derajad, maka daya yang bangkit pada impedansi itu adalah sebesar: W= VefIef Cos Ief dan Vef dapat ditentukan dari pembacaan alat-alat ukur pada gambar 5.2 selisih fase antara tegangan dan arus diukur dengan jalan mengukur selisih fase yang ada di antara tegangan alat ukur amper (Va) dan tegangan (Vv). Untuk keperluan ini dipakai Osiloskop.5.3 Alat-Alat Yang Digunakan 1. Catu daya DC2. Pembangkit fungsi 3. Osiloskop 4. Tahanan dan Impedansi 5. Voltmeter dan Ampermeter 6. Ohmmeter 5.4 LangkahLangkah Percobaan Mengukur Daya Searah 1. Membangun rangkaian seperti pada gambar 5.1 (a) dengan catu daya dalam kedudukan 0.2. Menaikkan catu daya perlahan menuju harga yang di tentukan. 3. Mengukur perlawan dalam voltmeter dan ampermeter menggunakan ohmmeter.4. Mencatat harga-harga yang ditujukan oleh voltmeter dan ampermeter. 5. Mengulangi percobaan diatas dengan rangkaian seperti gambar 5.1 (b). 6. Menghitung besarnya daya yang dihasilkan.Kemudian membandingkannya.Mengukur daya bolak balik 1. Mempersiapkan pembangkit isyarat fungsi pada:Frekwensi: 10 KHzBentuk gelombang: SinusTegangan keluaran: 4 Vpp2. Mempersiapkan osiloskop pada:Ladar bidang: 8 skalaSumbu waktu: EXT.HKepekaan Vert: 0,2 Volt/bag3. Membangun rangkaian seperti pada gambar 5.3 tetapi koneksi-koneksi ke osiloskop tidak dihubungkan dahulu.

Gambar 5.3 Rangkaian Percobaan Mengukur Daya Bolak-Balik

4. Dengan kanal Y osiloskop, pastikan bahwa tegangan keluar pembangkit fungsi adalah 4 Vpp.5. Mencatat tegangan yang terukur oleh alatalat ukur. 6. Koneksi kanal-kanal osiloskop seperti pada gambar 5.3.7. Menggambarkan tampilan osiloskop. 5.5Data Hasil PercobaanTabel 5.1 Pengukuran daya menggunakan amperemeterNo Vs (v)I (mA)V(v)

15

27

310

412

515

Tabel 5.2 Pengukuran daya menggunakan VoltmeterNo Vs (v)I (mA)V(v)

15

27

310

412

515

Gambar 5.4 Gelombang mengukur daya bolak balik5.6Analisa Perhitungan Pengukuran daya dengan amperemeter Pengukuran daya dengan voltmeter

Pengukuran daya dengan osciloscopT = 2 x T/div , Tp = 0,5 x T/div , Cos = 5.7Data Hasil PerhitunganTabel 5.3 Hasil perhitungan pengukuran daya dengan amperemeterNo Vs (v)w

15

27

310

412

515

Tabel 5.4 Hasil perhitungan pengukuran daya dengan voltmeterNo Vs (v)w

15

27

310

412

515

5.8Analisa Data5.9Kesimpulan

n =

Rs + Rv

Rs

= 1 +

Rs

Rv

C = 0.0884

A

d

( pF )

Rc

Xc

Zc

C

R

OSC

X

Y

RL

XL

ZL

n =

Rsh + Ra

Rsh

= 1 +

Ra

Rsh