KATA PENGANTAR

Puji Syukur kami panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat limpahan Rahmat dan Karunia-nya sehingga kami dapat menyusun laporan Praktikum pengukuran besaran listrik ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Dalam laporan ini kami membahas mengenai mengukur 3 beban lampu pijar secara seri dan pararel dan menghitung daya, arus, dan tegangan yang masuk, serta beban tersebut mengukur dengan mengunakan LCR meter.

Praktikum ini kami laksanakan untuk meneliti berapa besar arus, tegangan, dan daya pada 3 beban lampu itu sendiri, dan juga mengukur cos Ø RLC mengunakan LCR meter pada beban 3 lampu tersebut.

Laporan ini dibuat dari berbagai sumber dan kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang mendasar pada laporan ini. Oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca sangat kami harapkan untuk penyempurnaan laporan praktikum ini.

Surabaya,03 Desember 2014

Kelompok 6

1

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR…………………………………………………………1

DAFTAR ISI …………………………………………………………………..2

BAB 1 PENDAHULUAN

1.A TUJUAN……………………………………………………………….31.B DASAR TEORI………………………………………………………..31.C ALAT & BAHAN…………………………………………………….131.D KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA……………….....131.E GAMBAR RENCANA KERJA…………………………..………..141.F LANGKAH KERJA…………………………………………………..15

BAB 2 ISI

2.A DATA PERCOBAAN………………………………………………...152.B ANALISIS DATA……………………………………………………..16

2.B.1 REGRESIF……………………………………………………..16

2.B.2 TABEL HASIL ANALISIS DATA & GRAFIK………….....17

2.B.3 DISKRIPTIF…………………………………………………...19

BAB 3 PENUTUP

3.A KESIMPULAN………………………………………………………..20

3.B TUGAS………………………………………………………….……...20

3.B.1 SOAL……………………..……………......……………….……20

3.B.2 JAWABAN...……………..……………......……………….……21

3.C DAFTAR PUSTAKA…………………………………………….……28

2

1.A TUJUAN 1. Mengetahui pengukuran daya dan faktor daya arus bolak-balik dengan

berbagai jenis beban 2. Mengetahui prinsip kerja alat ukur wattmeter 1 phasa, cos phi meter,

ampermeter, voltmeter, dan LCR meter

1.B DASAR TEORI

Daya listrik (P) merupakan banyaknya energi listrik yang digunakan

oleh suatu alat listrik setiap satuan waktu.

Dimana : W = Energi listrik (Joule)

t = waktu (Sekon)

P = Daya listrik (Joule/Sekon = watt)

Daya nyata (p) merupakan daya listrik yang digunakan untuk

keperluan menggerakkan mesin-mesin listrik atau peralatan lainnya.

Di satu fasa :

Daya semu (s) merupakan daya listrik yang melalui suatu

penghantar transmisi atau distribusi . Daya ini merupakan hasil perkalian

antara tegangan dan arus yang melalui penghantar .

Keterangan : S = Daya semu (VA)V = Tegangan (volt)I = Arus (ampere)

P = V I Cos α

S = V I

P = WT

3

Daya reaktif (Q) merupakan selisih antara daya semu yang masuk

pada penghantar dengan daya aktif pada penghantar itu sendiri, dimana

daya ini terpakai untuk daya mekanik dan panas.Daya reaktif dipengaruhi

faktor daya.

Keterangan : Q = Daya reaktif (VAR)

Dari penjelasan ketiga macam daya diatas dikenal juga sebagai

segitiga daya dimana definisi umum dari segitiga daya adalah suatu

hubungan antara daya nyata , daya semu dan daya reaktif yang dapat

dilihat hubungannya pada gambar bentuk segitiga berikut :

Gambar 1.segitiga daya

I

V

Gambar 2.Rangkaian arus bolak balik I dengan impedansi Z

dantegangan.

Impedansi Z dalam hal ini dapat terdiri dari berbagai jenis beban

resistif, induktif, kapasitif ataupun kombinasi dari ketiga jenis beban

sehingga sebuah impedansi Z yang memiliki karakteristik gabungan dari

karakteristik berbagai jenis beban yang menyusunnya.

Yang dimaksud dengan karakteristik beban adalah jenis daya yang

diserapnya, sifat arus dan tegangannya yang bila digabungkan dengan jenis

beban yang berbeda dapat terbentuk karakteristik yang lebih baik maupun

lebih buruk (jika dilihat dari sudut pandang yang berbeda-beda).

Q = V I Sinα

Z

4

Pada pengukuran daya, ada juga yang dikenal dengan faktor daya,

yaitu perbandingan antara daya aktif (Watt) dengan daya semu (VA), atau

cosinus sudut antara daya aktif dan daya semu.

Pada perhitungan daya semu sesuai persamaan (1) di atas,

nilai arus berupa operasi matematika konjugasi, ditandakan dengan

lambang (*). Persamaan tersebut menyatakan bahwa sudut yang

terbentuk antara tegangan dan arus merupakan pengurangan antara sudut

yang dibentuk oleh tegangan dengan sudut yang dibentuk oleh arus tersebut.

Ilustrasinya sebagai berikut :

Α = ѳ1 - ѳ2

S = V I *

= V ∠ѳ1. ∠ -ѳ2

S = V I ∠ѳ1. - ѳ2

.

Pada praktikum ini, untuk pengukuran nilai arus, tegangan, daya,

serta faktor daya digunakan alat ukur analog, yang mana rangkaian di

dalamnya terdiri dari kumparan tetap dan kumparan berputar. Nilai

besaran listrik hasil pengukuran ditunjukkan oleh jarum penunjuk.

Sedangkan untuk menghitung besar tahanan pada lampu pijar digunakan

alat ukur digital LCR meter.

Gambar 3.Alat ukur LCR Meter

Cos ⱷ = p / s

Ѳ1 Ѳ2

α

5

Kombinasi voltmeter – amperemeter. Rangkaian ini tepat sama

dengan rangkaian pengukuran tahanan

Gambar 4.Skema pengukuran voltmeter-ampermeter

Daya yang diserap oleh beban sebenarnya adalah :

Daya yang digunakan beban hasil pengukuran meter-meter adalah :

Kesalahan yang terjadi pada gambar (a) voltmeter mengukur

tegangan VL dan tegangan amperemeter, sedang pada gambar (b) arus

yang terukur adalah IL dan arus voltmeter.

A. Pengukuran Daya AC

Pengukuran Daya Rangkaian AC dapat dilakukan menggunakan

kombinasi volt meter dan amper meter yang dikombinasikan. Dalam arus

bolak-balik daya yang ada setiap saat berubah sesuai dengan waktu. Daya

dalam arus bolak-balik merupakan daya rata-ratanya. Jika sinyalnya adalah

sinusoidal maka dirumuskan :

P = VL IL

P = V A

6

Maka besarnya daya adalah sebagai berikut :

Sehingga diperoleh :

Daya rata-rata untuk setiap periode adalah :

1. Metode 3 voltmeter

Gambar 5. skema pengukuran 3 voltmeter dan vektor diagram

Dari vektor diagram dapat dilihat bahwa :

V 12 = V 22+V 32+¿ 2V2V3 Cosα

V2 = I R

7

Factor daya (Cos α) = V 12−V 22−V 32

2V 2V 3

Cos α = V 12−V 22−V 32

2 IRV 3

I V3 Cosα = V 12−V 22−V 32

2 R (Daya yang diserap beban)

2. Metode 3 Amperemeter

Gambar 6. Skema pengukuran 3 amperemeter dan vektor diagram

I 12=I 22+ I 32 + 2 I2 I3 Cosα

I2 = V / R

Factor daya (Cosα) = I 12−I 22−I 32

2 I 2 I 3

Cos α = ( I 12−I 22−I 33

2 VI 3) R

V I3 Cos α = ( I 12−I 22−I 32

2)R (Daya yang diserap beban)

Dalam sistem listrik arus  bolak-balik, jenis beban dapat diklasifikasikan menjadi 3 macam, yaitu :

1. Beban resistif (R)2. Beban induktif (L)

8

3. Beban kapasitif (C)

1. Beban Resistif (R)

Beban resistif (R) yaitu beban yang terdiri dari komponen tahanan ohm saja (resistance), seperti elemen pemanas (heating element) dan lampu pijar. Beban jenis ini hanya mengkonsumsi beban aktif saja dan mempunyai faktor daya sama dengan satu. Tegangan dan arus sefasa. Persamaan daya sebagai berikut :

Dengan :

P = daya aktif yang diserap beban (watt)

V = tegangan yang mencatu beban (volt)

I  = arus yang mengalir pada beban (A)

Gambar 7. Rangkaian Resistif Gelombang AC

P = VI

9

Gambar 8. Grafik Arus dan Tegangan Pada Beban Resistif

2. Beban Induktif (L)

Beban induktif (L) yaitu beban yang terdiri dari kumparat kawat yang dililitkan pada suatu inti, seperti coil, transformator, dan solenoida. Beban ini dapat mengakibatkan pergeseran fasa (phase shift) pada arus sehingga bersifat lagging. Hal ini disebabkan oleh energi yang tersimpan berupa medan magnetis akan mengakibatkan fasa arus bergeser menjadi tertinggal terhadap tegangan. Beban jenis ini menyerap daya aktif dan daya reaktif. Persamaan daya aktif untuk beban induktif adalah sebagai berikut :

Dengan :

P = daya aktif yang diserap beban (watt)

V = tegangan yang mencatu beban (volt)

I  = arus yang mengalir pada beban (A)

φ = sudut antara arus dan tegangan

Gambar 9. Rangkaian Induktif Gelombang AC

P = VI cos φ

10

Gambar 10. Grafik Arus dan Tegangan Pada Beban Induktif

Untuk menghitung besarnya rektansi induktif (XL), dapat digunakan rumus :

Dengan :

XL = reaktansi induktif

F   = frekuensi (Hz)

L   = induktansi (Henry)

3. Beban Kapasitif (C)

Beban kapasitif (C) yaitu beban yang memiliki kemampuan kapasitansi atau kemampuan untuk menyimpan energi yang berasal dari pengisian elektrik (electrical discharge) pada suatu sirkuit. Komponen ini dapat menyebabkan arus leading terhadap tegangan. Beban jenis ini menyerap daya aktif dan mengeluarkan daya reaktif. Persamaan daya aktif untuk beban induktif adalah sebagai berikut :

P = VI cos φ

11

Dengan :

P = daya aktif yang diserap beban (watt)

V= tegangan yang mencatu beban (volt)

I  = arus yang mengalir pada beban (A)

φ = sudut antara arus dan tegangan

Gambar 11. Rangkaian Kapasitif Gelombang AC

Gambar 12. Grafik Arus dan Tegangan Pada Beban Kapasitif

12

Untuk menghitung besarnya rektansi kapasitif (XC), dapat digunakan rumus :

Dengan :

XL = reaktansi kapasitif

f  = frekuensi

C  = kapasitansi (Farad)

1.C ALAT DAN BAHAN

Ampermeter AC 1 - 5 A [A] Voltmeter AC 0 - 600 V [V] Wattmeter [W] Cos phi meter - LCR meter Beban resistif - Beban induktif Beban kapasitif Lampu pijar 150 Watt / 220 volt Sumber tegangan AC 220 V Kabel - kabel penghubung

1.D KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA1)    Memeriksa  terlebih  dahulu  semua  komponen  aktif  maupun pasif 

sebelum  digunakan!2)    Membaca dan  memahami  petunjuk  pratikum  3)    Memastikan tegangan keluaran catu daya sesuai yang dibutuhkan.4)    Dalam menyusun rangkaian, memperhatikan letak kaki-kaki komponen.5)    Sebelum catu daya dihidupkan, menghubungi dosen pendamping untuk

mengecek kebenaran pemasangan rangkaian.6)    Mengkalibrasi terlebih dahulu alat ukur yang akan digunakan.7)    Dalam menggunakan meter kumparan putar, memulai dari batas ukur yang

13

150 watt150 watt 150 watt

~ V mA

~

150 watt

150 watt

150 watt

mA

mA

mA

besar. Bila simpangan terlalu kecil dan masih di bawah batas ukur yang lebih rendah, turunkan batas ukur.

8)    Hati-hati  dalam  penggunaan  peralatan  praktikum!1.E GAMBAR RENCANA KERJA

Menghitung arus dan tegangan

A

Beban Sumb

AC V Lampu Pijar

SerGambar 13. Skema rangkaian lampu pijar seri (a)

Gambar 14. Skema rangkaian lampu pijar paralel(b)

1.F LANGKAH KERJA

14

1. Menyiapkan alat dan bahan percobaan.

Mengukur daya dan faktor daya berbagai jenis beban 2. Menyusun rangkaian percobaan seperti digambar 3. Memasang kombinasi beban menggunakan set beban 4. Memasukkan saklar S sumber AC 5. Mengukur dan mencatat besar V, I, P dan pf menggunakan

amperemeter , multimeter , cos phi meter Mengukur nilai tahanan lampu pijar 6. Memasukkan lampu pijar ke fitting lampu 7. Menghubungkan probe LCR meter dengan kutub pada fitting lampu 8. Mengukur dan mencatat besar tahanan lampu pijar

2.A DATA PERCOBAAN

BEBAN RANGKAIAN SERI RANGKAIAN

PARAREL

L1 =100W/220V VR1 =80 V IR1=245 mA VR1 =220 V IR1 = 1,1 A

L2 =100W/220V VR2 =70 V IR2=245 mA VR2 =220 V IR2 = 0,7 A

L3 =100W/220V VR3=70 V IR3=245 mA VR3 =220 V IR3 = 0,44

A

FREKUENSI Pf COS PHI

49.6 Hz 1

2.B ANALISIS DATA

2.B.1 REGRESIF

PERHITUNGAN DAYA PADA BEBAN RESISTIF

15

Daya Rangkaian Seri

VR1 = 80V IR1 =245 mA

VR2 = 70 V IR2 = 245 mA

VR3 = 70 V IR3 = 245 mA

P1 = VR1 * IR1 P2 = VR2 * IR2 P3 = VR3 * IR3

= 80 * 245 * 10−3 = 70 * 245 * 10−3 = 70 * 245 * 10−3

= 19,6 Watt = 17,15 Watt = 17,15 Watt

Daya Rangkaian Paralel

VR1 = 220 V IR1 = 1100mA

VR2 = 220 V IR2 = 700mA

VR3 = 220 V IR3 = 440mA

P1 = VR1 * IR1 P2 = VR2 * IR2 P3 = VR3 * IR3

= 220 * 1100mA = 220 * 700mA = 220 * 440mA

= 220 * 1,1A = 220 * 0,7A = 220 * 0,44A

= 242 Watt = 154 Watt = 96,8 Watt

FREKUENSI Pf COS PHI

49.6 Hz 1

2.B.2 TABEL HASIL ANALISIS DATA & GRAFIK

Rangkaian seri

BEBAN RANGKAIAN SERI DAYA SERI

16

L1 =100W/220V VR1 = 80V IR1 =245 mA P1 = 19,6Watt

L2 =100W/220V VR2 = 70 V IR2 = 245 mA P2 = 17,15Watt

L3 =100W/220V VR3 = 70 V IR3 = 245 mA P3 = 17,15 Watt

Rangkaian paralel

BEBAN RANGKAIAN PARALEL DAYA PARALEL

L1 =100W/220V VR1 = 220V IR1 = 1,1 A P1 = 242Watt

L2 =100W/220V VR2 = 220V IR2 = 0,7 A P2 = 154 Watt

L3 =100W/220V VR3 = 220V IR3 = 0,44 A P3 = 96,8 Watt

GRAFIK

Grafik Arus dan Tegangan Pada Beban Resistif

17

Lampu pijar 1

Lampu pijar 2

Lampu pijar 3

0 50 100 150 200 250 300

Rangkaian Seri

Gambar 15. Tabel hasil percobaan rangkaian seri.

Lampu pijar1

Lampu pijar 2

Lampu pijar 3

0 200 400 600 800 1000 1200

Rangkaian Paralel

Gambar 16. Tabel hasil percobaan rangkaian paralel.

18

2.B.3 DISKRIPTIF

Percobaan ini menggunakan 3 buah lampu pijar dengan beban masing-masing sebesar 100 W/220 V. Rangkaian beban lampu pijar yang disusun secara seri dan paralel.

Rangkaian Seri

Pada rangkaian seri menggunakan 3 buah lampu pijar dan disusun secara berderet seperti barisan di skema percobaan diatas (a). Setelah itu mengukur tegangan sumber serta tegangan pada setiap bola lampu yang sudah dialiri arus AC menggunakan AVO meter dengan pengukuran di switch arus AC pada alat ukur. Pada skema (a) didapati tegangan sumber sebesar 240 V serta arus total sebesar 245 mA. Pada tegangan VR1 didapati besar tegangan 80 Volt di bola lampu pijar no.1 .serta arus di IR1 sebesar 245 mA. Selanjutnya mengukur tegangan di bola lampu pijar no.2 , VR2 menghasilkan 70 Volt dan IR2 mendapati hasil yang sama dengan IR1 sebesar 245 mA . Dan untuk yang terakhir tegangan juga mendapati hasil VR3 70 volt dan juga IR3 sebesar 245 mA. Dari pengukuran ketiga bola lampu pijar tersebut ternyata teori tentang hambatan berbanding lurus dengan beban dan dirangkaian seri pun sama. Seperti perhitungan arus dan tegangan , ketika pengukuran arus di beban seri yang kita dapati adalah hasil yang sama IR1 = IR2 = IR3 = It = 245 mA . Dan ketika di tegangan perhitungan tidak ada yang sama VR1 ≠ VR2 ≠ VR3 tetapi jika tegangan 1, 2, dan 3 dijumlahkan nilai tegangan akan sama dengan tegangan sumber Vt = VR1 + VR2 + VR3.

Rangkaian Paralel

Pada rangkaian paralel ini merangkai 3 buah lampu pijar secara paralel seperti pada skema percobaan diatas (b). Setelah itu mengukur tegangan dan arus dirangkaian tersebut sama halnya seperti dirangkaian seri. Pada skema (b) didapati tengan sumber sebesar 220 V serta arus total sebesar 2,24 A Untuk tegangan VRI di rangkaian paralel menghasilkan hasil sebesar 220 Volt . Untuk rangkaian paralel ini kita mendapati pengukuran tegangan yang sama di beban VR1 ,VR2 dan VR3 = 220 volt . Disamping mengukur tegangan kita juga mengukur arus tiap beban . Arus yang didapat ternyata tidak sama tiap bola lampu pijarnya . Hasil yang didapat pada IR1 adalah 1,1 Ampere , IR2 0.7 Ampere serta yang IR3 adalah 0.44 Ampere . Jadi pada rangkaian Paralel ini dapat disimpulkan bahwa pengukuran tegangan adalah sama satu sama lain nilainya ,Vt = VR1 = VR2 = VR3 . Sedangkan di pengukuran arus pada rangkaian tidak sama, IR1 ≠ IR2 ≠ IR3 tetapi bila arus pada bola lampu 1, 2, dan 3 dijumlahkan besar arus akan sama dengan arus total It = IR1 + IR2 + IR3.

Pada percobaan daya satu fasa didapati besar frekuensi rangkaian ini yaitu sebesar 49.6 Hz. Besaran Cos phi pada rangkaian ini juga diukur dan mendapati

19

besarannya sebesar 1 dengan menggunakan Cos phi meter . Dari dasar teori sudah dijelaskan bahwa bila ketika pengukuran pf = 1 berarti disebut Beban Resistif . Beban resistif mempunyai persamaan Daya P = V I . Di rangkaian seri didapati 3 hasil perhitungan Daya sebesar P1 = 19.6 Watt , P2 = 17.15 Watt dan P3 = 17.15 Watt .Di rangkaian seri ini juga mendapati hasil nyala lampu agak redup karena pembagian tegangan yang tidak sama dan daya yang sedikit . Sedangkan di rangkaian paralel juga mendapati 3 hasil Daya P1 = 242 Watt, P2 = 154 Watt dan P3 = 96.8 Watt.

3.A KESIMPULAN

Pada percobaan daya satu fasa ini di rangkaian seri didapat hasil bahwa tegangan sumber akan dibagi dengan jumlah tahanan (lampu pijar) seri jika besar tahanan (lampu pijar) sama. Jumlah penurunan tegangan dalam rangkaian seri dari masing-masing tahanan seri adalah sama dengan tegangan total sumber tegangan (Vt = V1 + V2 + V3), berbeda dengan arus yang melewati lampu pijar mempunyai besar arus yang sama (I1 = I2 = I3). Jika salah satu bagian rangkaian putus maka aliran arus berhenti. Dirangkaian ini nyala lampu agak redup karena pembagian daya yang relatif sedikit.

Pada rangkaian paralel didapat hasil bahwa tegangan pada masing-masing lampu yang dipasang paralel sama dengan yang lain (V1 = V2 = V3) , dan untuk arus berbeda tiap lampunya tetapi jumlah arus antar lampu akan sama dengan arus total (It = I1 + I2 + I3). Jika salah satu cabang tahanan (lampu pijar) terputus maka hanya arus pada rangkaian tahanan tersebut saja yang terputus, yang lain tetap menyala . Dirangkaian ini nyala lampu sangat terang karena pembagian daya pada setiap lampu sangat besar.

Pada percobaan daya ini terdapat beban resistif dimana hasil dari pengukuran cos phi meter adalah pf = 1 maka pada percobaan ini didapati persamaan Daya P = V I.

3.B TUGAS

3.B.1 SOAL

1. Catat besaran Tegangan dan Arus pada masing-masing beban 2. Hitung daya dari masing-masing beban dari data ampermeter,

20

voltmeter serta cos phi meter? kemudian bandingkan dengan data yang dihasilkan pada pembacaan Wattmeter?

3. Hitung besar kesalahan dari alat ukur ? (e = M - T) a. Dimana : b. M adalah harga yang didapatkan dari pengukuran T adalah harga

sebenarnyac. e adalah kesalahan dari alat ukur

4. Hitung impedansi lampu TL dan pijar ? 5. Apa pengaruh dari perubahan kapasitansi dan induktansi terhadap power

factor ? 6. Plot cos phi vs I untuk masing - masing beban ? 7. Jelaskan prinsip kerja Wattmeter 1 dan 3 fasa? 8. Bagaimanakah cos phi yang diinginkan para pelanggan PLN

(rumah tangga dan industri) dan cos phi yang diinginkan PLN ?

9. Bagaimanakah cara untuk mencapai optimasi antara masing - masing pihak tersebut diatas ?

10. Terangkan apa yang anda ketahui tentang kapasitor bank ? 11. Terangkan apa yang dimaksud dengan daya reaktif ? 12. Buat kesimpulan dari percobaan ini ?

3.B.2 JAWABAN

1.BEBAN RANGKAIAN SERI RANGKAIAN PARAREL

L1=100W/220V VR1 = 80

V

IR1 = 245 mA VR1 = 220

V

IR1 = 1,1 A

L2 =100W/220V VR2 = 70

V

IR2 = 245 mA VR2 = 220

V

IR2 = 0,7 A

L3 =100W/220V VR3 = 70

V

IR3 = 245 mA VR3 = 220

V

IR3 = 0,44 A

2. Daya pada tiap rangkaian.

Rangkaian seri

BEBAN RANGKAIAN SERI DAYA SERI

L1 =100W/220V VR1 = 80V IR1 =245 mA P1 = 19,6Watt

21

L2 =100W/220V VR2 = 70 V IR2 = 245 mA P2 = 17,15Watt

L3 =100W/220V VR3 = 70 V IR3 = 245 mA P3 = 17,15 Watt

Rangkaian paralel

BEBAN RANGKAIAN PARALEL DAYA PARALEL

L1 =100W/220V VR1 = 220V IR1 = 1,1 A P1 = 242 Watt

L2 =100W/220V VR2 = 220V IR2 = 0,7 A P2 = 154 Watt

L3 =100W/220V VR3 = 220V IR3 = 0,44 A P3 = 96,8 Watt

3. (e = M - T) Dimana : M = harga yang didapatkan dari pengukuranT = harga sebenarnyae = kesalahan dari alat ukur

Rangkaian Lampu Seri

e = M - T

tegangan VR1 = 80,2 V (M) , T = 80 V , e = 80,2 – 80 = 0,2

VR2 = 70,3 V (M) , T = 70 V , e = 70,3 – 70 = 0,3

VR3 = 70,3 V (M) , T = 70 V , e = 70,3 – 70 = 0,3

Arus IR1 = 245,1 mA (M) , T = 245 mA , e = 245,1 – 245 = 0,1

IR2 = 245,3 mA (M) , T = 245 mA , e = 245,3 – 245 = 0,3

IR3 = 245,3 Ma (M) , T = 245 Ma , e = 245,3 – 245 = 0,3

Rangkaian lampu paralel

tegangan VR1 = 220,2 V (M) , T = 220 V , e = 220,2 – 220 = 0,2

22

VR2 = 220,3 V (M) , T = 220 V , e = 220,3 – 220 = 0,3

VR3 = 220.3 V (M) , T = 220 V , e = 220,3 – 220 = 0,3

Arus IR1 = 1,1 A (M) , T = 1 A , e = 1,1 – 4 = 0,1

IR2 = 0,7 A (M) , T = 1 A , e = 1 – 0,7 = 0,3

IR3 = 0,44 A (M) , T = 0,4 A , e = 0,44 – 0,4 = 0.04

Frekuensi f = 49,63 Hz (M) , T = 49,6 , e = 49,63 - 49,6 = 0,03

4. Impedansi dalam hal ini dapat terdiri dari berbagai jenis beban resistif,

induktif, kapasitif ataupun kombinasi dari ketiga jenis beban sehingga sebuah

impedansi yang memiliki karakteristik gabungan dari karakteristik berbagai

jenis beban yang menyusunnya. Pada percobaan ini kita hanya melakukan di

lampu pijar dengan hanya beban resistif aja . kita mendapat hasil beban

resistifnya sebesar Pf = 1 pada pengukuran cos phi meter .

5. Penyebab utama Faktor Daya suatu sistim jaringan listrik mejadi

rendah adalah beban induktif . Pada sebuah rangakaian induktif murni , arus

akan tertinggal sebesar 90 ° terhadap tegangan , perbedaan yang besar pada

sudut fase antara arus dan tegangan ini akan menyebabkan faktor daya

mendekati nilai nol . Umumnya  , semua rangkaian listrik memiliki sifat

Kapasitansi dan Induktansi ( kecuali rangkaian resonanasi atau rangkaian

tuning dimana reaktansi induktif = reaktansi kapasitif ( Xc = XL ) , sehingga

rangkaian menjadi bersifat resistif ) , karena sifat Kapasitansi dan Induktansi

beban pada sebuah rangkaian listrik akan menyebabkan perbedaan sudut

fase ( θ ) antara arus dan tegangan sehingga menimbulkan faktor daya.

6. kita mengukur besaran Cos phi nya sebesar 1 dengan menggunakan

Cos phi meter . Dari dasar teori sudah dijelaskan bahwa bila ketika

pengukuran pf = 1 berarti disebut Beban Resistif . Di praktikum ini kita

tidak melakukan beban kapasitif dan induktif .

7. a. Wattmeter satu fasa

23

Wattmeter 1 (satu) fasa dapat dibangun dengan komponen utama

berupa elektrodinamometer. Elektrodinamometer merupakan komponen

utama dari wattmeter analog. Elektrodinamometer dipakai secara luas dalam

pengukuran daya, wattmeter tipe Elektrodinamometer dapat dipakai untuk

mengukur daya searah (DC) maupun daya bolak-balik (AC) untuk setiap

bentuk gelombang tegangan dan arus dan tidak terbatas pada gelombang

sinus saja. “Wattmeter tipe elektrodinamometer” terdiri dari satu pasang

kumparan yaitu kumparan tetap yang disebut kumparan arus dan kumparan

berputar yang disebut dengan kumparan tegangan, sedangkan alat

penunjuknya akan berputar melalui suatu sudut, yang berbanding lurus

dengan hasil perkalian dari arus-arus yang melalui kumparan-kumparan

tersebut.

Arus sesaat didalam kumparan yang berputar (kumparan tegangan)

adalah Ip, besarnyaIp=e/Rp dimana e adalah tegangan sesaat pada jala –

jala dan Rp adalah tahanan total kumparan tegangan beserta tahanan

serinya.

b. Wattmeter tiga fasa

Pengukuran daya dalam suatu sistem fasa banyak, memerlukan

pemakaian dua atau lebih wattmeter. Kemudian daya nyata total diperoleh

dengan menjumlahkan pembacaan masing-masing wattmeter secara aljabar.

Teorema Blondel menyatakan bahwa daya nyata dapat diukur dengan

mengurangi satu elemen wattmeter dan sejumlah kawat-kawat dalam setiap

24

fasa banyak, dengan persyaratan bahwa satu kawat dapat dibuat common

terhadap semua rangkaian potensial.

Gambar konfigurasi wattmeter diatas menunjukkan sambungan dua

wattmeter untuk pengukuran konsumsi daya oleh sebuah beban tiga fasa

yang setimbang yang dihubungkan secara delta. Kumparan arus wattmeter 1

dihubungkan dalam jaringan A, dan kumparan tegangan dihubungkan antara

(jala-jala, line) A dan C. Kumparan arus wattmeter 2 dihubungkan dalam

jaringan B , dan kumparan tegangannya antara jaringan B dan C. Daya total

yang dipakai oleh beban setimbang tiga fasa sama dengan penjumlahan

aljabar dari kedua pembacaan wattmeter. Diagram fasor gambar diagram

fasor tegangan tiga fasa dibawah menunjukkan tegangan tiga fasa VAC,

VCB, VBA dan arus tiga fasa IAC, ICB dan IBA. 

8. Karena karakteristik dari alat listrik yg dipakai oleh rumah berbeda-

beda, seperti pemakaian Watt motor listrik ditentukan dengan = Volt x

Ampere x cos phi. Umumnya motor listrik ( AC, pompa listrik, dan alat2

listrik yg mengandung motor) faktor efisiensi / cos phinya adalah dibawah 1

, dalam contoh ini misalnya 0,75. Dalam sebuah industri pabrik Cos phi

yang cocok adalah 0,95 . Nilai Cos ϕ yang digunakan PLN adalah sebesar

0.8.

25

9. Cara untuk mengoptimalisasikannya adalah jika cos phi semakin

mendekati 1 (satu) maka I (arus) akan semakin kecil, dengan semakin kecil

arus maka kita dapat menghemat pemakaian daya PLN. Untuk menjadikan

nilai cos phi mendekati angka satu dapat dilakukan dengan penambahan

kapasitor. Besarnya nilai kapasitor tergantung dari nilai cos phi awal

ditempat rumah.

10. Kapasitor bank adalah peralatan listrik yang bersifat kapasitif sebagai

penyeimbang sifat induktif. PLN membebankan biaya kelebihan pemakaian

KVARH pada pelanggan, jika rata-rata factor dayanya (Cos phi) kurang dari

0.85. Untuk memperbaiki factor daya sehingga tidak membayar denda.

Fungsi utama kapasitor bank

1. Kapasitor bank menghilangkan denda / kelebihan biaya (kVARh)

2. Menghindari kelebihan beban transformer

3. Memberikan tambahan daya tersedia

4. Menghindari kenaikan arus/suhu pada kabel

5. kapasitor bank berfungsi memaksimalkan pemakaian daya (kVA)

6. Menghemat daya / efesiensi

7. Menghindari Drop Line Voltage

8. Mengawetkan instalasi & Peralatan Listrik

9. Kapasitor bank juga mengurangi rugi – rugi lainnya pada instalasi listrik

11. Daya reaktif adalah jumlah daya yang diperlukan untuk pembentukan

medan magnet. Dari pembentukan medan magnet maka akan terbentuk

fluks medan magnet. Contoh daya yang menimbulkan daya reaktif adalah

transformator, motor,dan lain – lain. Satuan daya reaktif adalah Var.

Q=V∙I∙Sin φ

Dimana, Q = Daya reaktif (VAR)

12. Pada percobaan daya satu fasa ini di rangkaian seri didapat hasil

bahwa jumlah tegangan antar lampu yang dipasang seri akan sama dengan

26

tegangan sumbernya Vt = V1 + V2 + V3, berbeda dengan arus yang

melewati lampu pijar mempunyai besar arus yang sama I1 = I2 = I3.

Dirangkaian ini nyala lampu agak redup karena pembagian daya yang relatif

sedikit. pada rangkaian paralel didapat hasil bahwa tegangan antar lampu

yang dipasang paralel sama dengan yang lain V1 = V2 = V3 , dan untuk

arus berbeda tiap lampunya tetapi jumlah arus antar lampu akan sama

dengan arus total It = I1 + I2 + I3 . Dirangkaian ini nyala lampu sangat

terang karena pembagian daya pada setiap lampu sangat besar.

Pada percobaan daya ini terdapat beban resistif dimana hasil dari

pengukuran cos phi meter adalah pf = 1 maka pada percobaan ini didapati

persamaan Dayan P = V I

27

3.C. DAFTAR PUSTAKA

http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/pengukuran-daya-rangkaian-ac/

http://elektronika-dasar.web.id/instrument/wattmeter-1-satu-fasa/

http://elektronika-dasar.web.id/instrument/wattmeter-3-tiga-fasa/

http://www.abi-blog.com/2012/08/kapasitor-bank.html#ixzz3KYjuwOC0 

http://ibnubahrulrama.blogspot.com/2013/10/blog-post.html

http://dangdangna.blogspot.com/2012/11/pengukuran-daya-ac-dan-dc-

menggunakan.html

28