FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

LAB SHEET RANGKAIAN LISTRIK

Semester 1Penggunaan Alat Ukur dan Bahan Praktik200 Menit

NO. LST/EKA/EKA407/03Revisi : 01Tgl : 2 Oktober 2012

A. KompetensiMenggunakan alat-alat ukur dan bahan praktik

B. Sub Kompetensi1. Memilih alat ukur dengan benar dan tepat2. Memasang alat ukur dengan benar dan tepat3. Memilih batas ukur yang sesuai.4. Membaca penunjukan jarum meter degan benar dan tepat sesuai dengan skala yang ada.5. Memilih bahan praktik dengan benar.6. Menghitung kemampuan dari bahan praktik yang digunakan7. Memilih power supply yang kemampuanya sesuai.

C. Dasar TeoriPenggunaan amperemeter DC dan amperemeter ACAmperemeter DC dan amperemeter AC adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur besarnya arus listrik.Secara prinsip pemasanganya baik DC maupun AC adalah sama, yaitu secara seri.Penggunaan voltmeter DC dan voltmeter ACVoltmeter DC dan AC adalah alat ukur yang difunakan untuk mengukut besarnya suatu tegangan listrik. Secara prinsip pemasanganya baik DC maupun AC adalah sama, yaitu secara pararel.Penggunaan wattmeter dan Cos meterWattmeter dan Cos meter pada dasarnya adalah ukur yang prinsip kerjanya hamper sama, yaitu penggabungan dua alat ukur, Amperemeter dan Voltmeter.Untuk itu wattmeter dan Cos meter terdiri dari kumparan arus dan kumparan tegangan, sehingga pemasanganya juga sama, kumparan arus dipasang seri dengan beban dan kumparan tegangan dipasang pararel dengan beban.Penggunaan CROCRO adalah alat laboraturium yang sangat bermanfaat dan terandalkan untuk pengukuran dan analisa bentuk-bentuk gelombang dan gejala lain dalam rangkaian-rangkaian elektronik.Sebelum menggunakan, lakukan kalibrasi terhadap CRO yang akan digunakan secara berikut: Hubungkan kabel power dengan stop kontak, kemudian hidupka saklarnya. Letakan panel Volt/div pada range 1 dan Time/div pada range 1ms. Tekan/tarik tombol AUTO tunggu sebentar sampai pada layar muncul.Bila garis yang muncul miring maka luruskan dengan cara memutar trace rotation sampai garis yang muncul benar-benar lurus.

Ambil probe dan letakan pada posisi perbandingan 1:1 kemudian pasangkan pada chanel 1 atau 2, lalu ujungnya kaitkan pada terminal CALIB maka pada layar akan muncul dua gars sejajar.Dan garis sejajar ini untuk Volt/div.Jarak antara dua garis tersebut secara vertical harus satu kotak, maka bila kurang atau lebih harus ditempatkan dengan car memutar knop Cald Var,Pada panel volt/div.Setelah benar tepat jangan diuah ubah lagi.Setelah langkah pengkalibrasian ini selesai berarti CRO siap untuk dipakai.

D. Alat dan Bahan1. Power Supply DC1 Buah2. Variac1 Buah3. Transformator step down1 Buah4. Voltmeter DC dan AC@ 1 Buah5. Multimeer1 Buah6. Amperemeter DC dan AC@ 1 Buah7. Wattmeter1 Buah8. Cos meter1 Buah9. Resistor, 220 dan 1 K@ 1 Buah10. Lampu TL 20W/220V1 Buah11. Kabel dan box penghubung1 Buah

E. Keselamatan Kerja1. Ikuti langkah-langkah yang ada pada lab sheet ini.2. Hati-hati bila mengambil dan mengembalikan bahan-bahan praktik.3. Mintalah petunjuk kepada dosen pembimbing apabila terdapat hal yang meragukan.

F. Langkah kerjaPenggunaan Amperemeter dan Voltmeter DC

1. Pilih dan ambil alat dan bahan yang diperlukan sesua dengan gambar dan perhitungan.2. Rangkai alat percobaan seperti gambar di atas dan sesuaikan batas ukur dari meter-meter yang digunakan.3. Periksalah rangkain kepada dosen pembimbing.4. Bila telah disetujui, hubungkan power supply dengan sumber tegangan 220V, kemudian hidupkan saklar powernya dan atur tegangan outputnya sehingga Voltmeter menunjukan tegangan 12V, amati penunjukan jarum amperemeter, kemudian masukan hasil percobaan pada table I.5. Bila telah selesai kembalikan posisi tegangan output power supply pada kedudukan minimum, kemudian matikan powernya dan teruskan dengan percobaan berikutnya.

Penggunaan Amperemeter dan Voltmeter AC

1. Tentukan besarnya kemampuan dari resistor yang digunakan.2. Pilih dan ambil alat dan bahan yang diperlukan sesua dengan gambar dan perhitungan.3. Rangkai alat percobaan seperti gambar di atas dan sesuaikan batas ukur dari meter-meter yang digunakan.4. Periksalah rangkain kepada dosen pembimbing.5. Bila telah disetujui, hubungkan power supply dengan sumber tegangan 220V, kemudian hidupkan saklar powernya dan atur tegangan outputnya sehingga Voltmeter menunjukan tegangan 20V, amati penunjukan jarum amperemeter, kemudian masukan hasil percobaan pada table II.6. Bila telah selesai kembalikan posisi tegangan output power supply pada kedudukan minimum, kemudian matikan powernya dan teruskan dengan percobaan berikutnya.

Penggunaan Wattmeter dan Cos meter

1. Amati penunjukan table untuk wattmeter dan Cos meter yang telah disediakan. 2. Pilih dan ambil alat dan bahan yang diperlukan sesua dengan gambar dan perhitungan.3. Rangkai alat percobaan seperti gambar di atas dan sesuaikan batas ukur dari meter-meter yang digunakan.4. Periksalah rangkain kepada dosen pembimbing.5. Bila telah disetujui, hubungkan power supply dengan sumber tegangan 220V, kemudian hidupkan saklar powernya dan atur tegangan outputnya sehingga Voltmeter menunjukan tegangan 220V, amati penunjukan jarum amperemeter, kemudian masukan hasil percobaan pada table III.6. Bila telah selesai kembalikan posisi tegangan output power supply pada kedudukan minimum, kemudian matikan powernya dan teruskan dengan cos meter.7. Periksalah rangkain kepada dosen pembimbing.8. Bila telah disetujui, hubungkan power supply dengan sumber tegangan 220V, kemudian hidupkan saklar powernya dan atur tegangan outputnya sehingga Voltmeter menunjukan tegangan 20V, amati penunjukan jarum amperemeter, kemudian masukan hasil percobaan pada table IV.9. Bila telah selesai kembalikan posisi tegangan output power supply pada kedudukan minimum, kemudian matikan powernya dan teruskan dengan percobaan berikutnya.

Penggunaan CRO untuk mengukur tegangan DC1. Rangkailah percobaan seperti pada gambar dibawah ini, posisi pengatur tegangan keluaran pada posisi minimum.

2. Periksalah rangkain kepada dosen pembimbing, dan bila telah disetujui hubungkan input power supply dengan stop kontak kemudian hidupkan saklar power supply.3. Atur besarnya tegangan output sehingga Voltmeter terbaca sesui yang ada pada table V, kemudian ukurlah tegangan dengan CRO dengan cara sebagai berikut :a. Tekan saklar GNDb. Tepatkan garis horizontal pada garis tertentu (perhatikan dimana garis ini berada) karena garis ini digunakan untuk menentukan titik awal besarnya tegangan yang sedang diukur.c. Lepas/tekan kembali saklar GND, maka garis pada layar akan berpindah yang menunjukan besarbya tegangan dan masukan hasil engamatan pada table V.4. Bila telah selesai kembalikan posisi tegangan output power supply pada kedudukan minimum, kemudian matikan powernya dan teruskan dengan percobaan berikutnya.

Penggunaan CRO untuk mengukur tegangan AC

1. Rangkailah percobaan seperti pada gambar dibawah ini, posisi pengatur tegangan keluaran pada posisi minimum.

2. Periksalah rangkain kepada dosen pembimbing, dan bila telah disetujui hubungkan input variac dengan stop kontak kemudian hidupkan saklar power supply.3. Atur besarnya tegangan output sehingga Voltmeter terbaca sesui yang ada pada table VI, kemudian ukurlah tegangan dengan CRO.Tegangan yang terukur oleh CRO adalah tegangan puncak-puncak VP-Vp.Tegangan maksimum Vmax = VP-Vp.Tegangan efektif Vef= 0,707 Vmax.Untuk memudahkan pembacaan, letakan panel Time/div pada posisi External/Sweep stop.4. Bila telah selesai kembalikan posisi tegangan output variac pada kedudukan minimum, kemudian matikan powernya dan teruskan dengan percobaan berikutnya.

Penggunaan CRO untuk mengukur frekuensi

1. Rangkailah percobaan seperti pada gambar dibawah ini, posisi pengatur tegangan keluaran pada posisi minimum.

2. Letakan range frekuensi pada posisi 100 Hz.3. Periksalah rangkain kepada dosen pembimbing, dan bila telah disetujui hubungkan input CRO dan AFG dengan stop kontak kemudian hidupkan saklar CRO dan AFG .4. Atur tegangan outputnya sehingga terbaca sebesar 4VP-P.Amati panjang gelombangnya dan masukan hasilnya kedalam table VII.Kemudian naikan frekuensi sesuai dengan apa yang ada pada table VII dan catat kembali panjang gelombangnya.5. Bila telah selesai kembalikan posisi tegangan output AFG pada kedudukan minimum, kemudian matikan powernya, lepas rangkaian.Kemudian kembalikan alat dan bahan praktik ke tempat semula.

G. Tabel percobaan

TerminalKumparan arus Ditandai dengan Watt meter cos meter

Ujung awalUjung akhirA1ABatas ukurSeri 0,5 A5 & 1 AParalel 1 A

TerminalKumparan tegangan Ditandai dengan Watt meter cos meter

Ujung awal & P1Ujung akhir240 VP2Batas ukur60V,120V,240V100V,200V,400V

Table IKuat Arus(perhitungan)VoltmeterAmperemeter

B.USkalaPenunjukanHasilB.USkalaPenunjukanHasil

12 mA30 V0 - 31,2 V12V250 - 2512 mA12 mA

Table IIKuat Arus(perhitungan)VoltmeterVoltmeter

B.USkalaPenunjukanHasilB.USkalaPenunjukanHasil

0,2 A300 - 3020 V20V500mA0 500 mA272272 mA

Table IIIKuat Arus(perhitungan)B.U KumparanTeganganB.U KumparanArusPenunjukan JarumPerkalianHasilnya

0,082 A240 V0,5A29,5x129,5

Table IVKuat Arus(perhitungan)B.U KumparanTeganganB.U KumparanArusPenunjukan JarumArahKeterangan

0,091200 V5 A0,41 / 67Kanan/lagArus ketinggalan dengan Tegangan

Table VNoTeganganVoltmeterVolt/divCROPenunjukan (divisi)HasilnyaSelisihVolt-CRO

11V11 kotak10

210 V25 kotak100

315 V21,5 kotak150

Table VI

TeganganVoltmeterVolt/divCROPenunjukan

TeganganVP-PTegangan MaksimumTegagnganEfektifSelisihVolt-CRO

1V5 ms1,4 kotak2,81,40,99 V1,8

10 V5 ms5,5 kotak27,513,759,721 V17,5

15 V5 ms6,4 kotak321611,312 V17

Table VIINoFrekuensi AFGTime/divCROPanjang gelombangBesarnyaFrekuensiSelisihAFG-CRO

1100 Hz5 ms2 kotak100 Hz0

210 KHz50 s2 kotak10 KHz0

350 KHz10 ms2 kotak50 KHz0

4100 KHz5 s2 kotak100 KHz0

H. Analisa percobaan1. Cara perhitungan / pembacaan hasil pengukuran pada voltmeter dan amperemeterHasil =Contoh penghitungan pada volt meter dan ampere tabel Ia) Volt meterHasil = = 12 voltb) AmperemeterHasil== 12 mA2. Cara pembacaan hasil pengamatan tegangan DC pada CRO Hasil = tinggi gelombang(kotak) x volt/divContoh tabel VHasil(V) = 5 kotak x 2 = 10 volt3. Cara pembacaan hasil pengukuran besar frekuensi pada CRO Hasil (f) = Contoh tabel VIIF = = = 100 Hz4. Cara pembacaan hasil pengukuran tegangan AC (Vp-p) pada CROHasil (V) = tinggi gelombang (kotak) x time/divContoh (tabel VI)Vp-p = 1,4 x 5 =2,8 volt Sedangkan cara mencari besar Vmax dan Veff adalaha) Vmax = Contoh ( tabel VI) Vp-p = 2,8 Vmax = = 1,4 V

b) Veff = Vmax x 0,707 Contoh ( tabel VI) Vmax = 1,4 Veff = 1,4 x 0,707 = 0,99 V5) Cara pembacaan hasil pengukuran Volt-CROVol t- CRO = Vp-p - V pengukuran Volt meterContoh ( tabel VI)Volt CRO = 2,8 1 = 1,46) Cara pembacaan hasil pengukurran AFG-CROAFG CRO = Besarnya Frekuensi Frekuensi AFGContoh (tabel VII)AFG CRO = 100 Hz 100 Hz I. Kesimpulan1. Alat CRO sangat berguna karena bias mengukur tegangan DC dan AC serta dapat pula mengukur besarnya frekuensi.2. Selisih penunjukan CRO dengan input alat yang diukur sebagian besar mendekati angka 0, hal ini menunjukan bahwa hasil percobaan hampir mendekati benar terhadap teori yang ada.3. Disaat melakukan pengukuran dan pembacaan , diperlukan ketelitan dan kecermatan agar tidak terjadi kesalahan dalam menentukan hasil akhir pengukuran4. Pengukuran tegangan AC pada CRO lebih tepat daripada menggunakan alat voltmeter , dikarenakan pada CRO menunjukkan/menampilkan hasil pengukuran tegangan efektif ( Veff)5. Pada kita akan mengukur tegangan AC, lebih baik kita menggunakan CRO agar mendapatkan hasil yang tepat6. Pada hasil pengukuran CRO dan Volmeter saat mengukur besar tegangan AC terdapat selisih dikarenakan CRO dapat menampilkan tegangan efektif

J. Saran1. Untuk bengkel peralatan sebaiknya harus dilengkapi lagi untuk memudahkan praktikum dalam perkuliahan karena masih banyak alat ukur yang tidak stabil atau standart.2. Kebersihan bengkel mohon untuk dijaga,agar jalannya perkuliahan dapat lebih lancar dan nyaman.3. Dalam menggunakan alat dan bahan praktik harus memperhatikan symbol dan spesifikasinya,agar tidak terjadi kerusakan.

K. Bahan diskusi1. Mengapa bila melakukukan pengukuran besaran listrik harus memperhatikan batas ukur dan skala?2. Mengapa CRO sebelum digunakan harus dikalibrasi terlebih dahulu?

L. Jawaban diskusi1. Untuk memperkirakan besarnya arus maupun tegangan listrik yang akan terjadi, dengan menghitung atau memperkirakan kemungkinan yang akan terjadi.Maka semakin kecil kemungkinan alat percobaan khusunya alat ukur seperti Amperemeter dan Voltmeter rusak dikarenakan melebihi kapasitas maksimum yang ditentukan.2. Setiap menggunakan CRO harus dikalibrasi terlebih dahulu, karena dengan begitu CRO akan dalam keadaan standar untuk digunakan.Biasanya CRO yang telah dipakai tidak dikembalikan tunelnya pada keaadaan semula, maka dari itu di kalibrasi terlebih dahulu untuk menentukan kondisi standar.