1.Pengertian

Wattmeter adalah instrument atau alat pengukuran daya listrik khususnya daya listrik nyata yang pembacaannya diberikan dalam satuan Watt. Wattmeter berfungsi sebagai alat yang mengukur daya listrik pada beban - beban yang sedang beroperasi dalam suatu sistem kelistrikan dengan beberapa kondisi beban, seperti : beban dc, beban AC satu phase serta beban AC tiga phase. Wattmeter biasanya digunakan pada lab – lab fisika dimana alat ini digunakan sebagai alat peraga untuk mengetahui daya yang dipakai dalam suatu rangkaian beban.

Sebelum mempelajari alat ini lebih lanjut, ada baiknya kita pelajari sedikit mengenai parameter yang diukur oleh alat ini. Daya listrik dalam pengertiannya dapat dikelompokkan dalam dua kelompok sesuai dengan catu tenaga listriknya, yaitu : daya listrik DC dan daya listrik AC.

Daya listrik DC dirumuskan sebagai : P = V . I

dimana : P = daya (Watt) V = tegangan (Volt) I = arus (Amper)

Daya listrik AC ada 2 macam yaitu: daya untuk satu phase dan daya untuk tiga phase, dimana masing – masing dapat dirumuskan sebagai berikut :

Pada sistem satu phase: P = V.I. cos f

dimana : V = tegangan kerja (Volt) I = Arus yang mengalir ke beban (Amper) cos f = faktor daya

Pada sistem tiga phase : P = 3 V.I. cos f

dimana : V = tegangan phase netral (volt) I = arus yang mengalir ke beban (Amper) cos f = faktor daya

Dengan kata lain Daya dengan beban tiga phase sama dengan tiga (3) kali beban yang diberikan satu phase.

Dalam prakteknya daya yang dihasilkan dari rumus tidaklah mutlak atau pasti, maka dari itu diberikan alat yang digunakan untuk mengukur daya yang bekerja pada suatu sistem yang berbeban, dengan tujuan untuk mendapatkan nilai daya yang lebih teliti.

Rumusan daya sistem DC tidak terdapat Cos f dikarenakan sudut yang dibentuk antara tegangan dan arus (f ) sama dengan nol artinya tegangan dan arus arahnya berimpit sehingga : P = V . I. cos fP = V . I. cos 0º P = V. I. 1 P = V.I

2. Komponen Wattmeter

Gambar wattmeter

1 5 25 100 200 500

A V

I* I L2 L3L1

3~

1~

Keterangan :

I* = arus masuk.

I = arus keluar.

L1 = phase R (beban resistor)

L2 = phase S (power supply)

L3 = phase T

3~ = penggunaan wattmeter untuk sistem 3 phase.

1~ = penggunaan wattmeter untuk sistem 1 phase

A = skala arus.

V = skala tegangan.

Wattmeter analog yang paling sederhana adalah wattmeter jenis elektrodinamis, dimana

terdiri dari sepasang kumparan tetap yang disebut kumparan arus dan kumparan bergerak yang

disebut kumparan potensial.  Kumparan arus dihubungkan secara seri dengan rangkaian,

sedangkan kumparan potensial dihubungkan secara paralel. Selain itu pada wattmeter ini,

kumparan potensial membawa jarum yang bergerak di atas skala untuk menunjukkan

pengukuran. Sebuah arus yang mengalir melalui arus kumparan menghasilkan medan

elektromagnetik di sekitar kumparan. Kekuatan bidang ini adalah sebanding dengan baris saat ini

dan di fase dengan itu. sebuah resistor bernilai tinggi dihubungkan secara seri dengan alat ini

untuk mengurangi arus yang mengalir melewatinya. Kumparan potensial pada wattmeter

umumnya memiliki resistansi yang tinggi.

Gambar komponen bagian dalam wattmeter

Rangkaian dari alat pengukur watt bisa rusak oleh arus berlebih. Berbeda dengan voltmeter. Jika voltmeter kelebihan beban, pointer akan menunjukkan melampaui batas atas skala. Tetapi pada wattmeter tidak bisa seperti voltmeter. Hal ini karena posisi pointer tergantung pada faktor daya, tegangan dan arus. Dengan demikian, rangkaian dengan faktor daya yang rendah akan memberikan pembacaan alat pengukur watt rendah, bahkan ketika kedua sirkuit yang dimuat ke batas keamanan maksimum. Oleh karena itu, sebuah alat pengukur watt dinilai tidak hanya dalam watt, tetapi juga dalam volt dan ampere.

3. Cara Penggunaan

Pembacaan dari nilai didasarkan pada rumusan sebagai berikut :

P = U x I x C

Dimana :

U = Pembacaan pada jarum penunjuk wattmeter.

I = Pemilihan arus ( dari switch jarum menunjuk pada skala tertentu).

C = Faktor koreksi dapat dilihat pada tabel di Wattmeter

Tabel Wattmeter

I U U*I*C = P

Imax=1.2*I Umax=1.2*U

C1ph C3ph

0…100 0…250 0…100 0…250

1A

100V 1 - 2 -

200V 2 - 4 -

500V 5 - 10 -

2A

100V 5 - 10 -

200V 10 - 20 -

500V - 10 - 20

3A

100V - 10 - 20

200V - 20 100 -

500V - 50 - 100

Berikut adalah salah satu contoh langkah kerja Pengukuran Daya, yaitu pengukuran daya arus bolak-balik tiga phase dengan menggunakan Wattmeter.

1.Siapkan Bahan dan Alat yang dibutuhkan antara lain:

1 buah watt meter. 1 buah saklar 3 phase. 1 buah beban 3 phase. 1 buah power supply 3 phase. Kabel penghubung secukupnya.

2. Rangkai peralatan seperti gambar di bawah ini.

3. Hubungkan rangkaian tersebut dengan sumber tenaga

4. Telitilah kedudukan jarum penunjuknya. Jika kedudukannya sudah tepat pada angka 0 berarti wattmeter sudah siap untuk digunakan. Apabila kedudukan enunm penunjuk belum tepat pada angka 0, maka harus diatur dengan memutar sekrup pengatur kedudukan enuum.

1 5 25 100 200 500

A V

I* I L2 L3L1

3~

1~

L3(T)

L2(S)

L1(R)Motor

3 Phase

5. Lakukan pengukuran dengan membaca Skala yang muncul kemudian setelah itu lihat pada tabel wattmeter setelah mengetahui nilai-nilainya tinggal dimasukan kedalam rumus P= Ux I x C agar kita dapat mengetahui nilai watt nya.

6. Putuskan hubungan rangkaian dari sumber tegangan dan kemudian rapikan alat serta bahan bahannya.