ALAT UKUR DASAR

JUDUL PERCOBAAN                               :           ALAT UKUR DASAR LISTRIK

TANGGAL PERCOBAAN                        :        25 FEBRUARI 2012

TUJUAN PERCOBAAN                           :          1. Memahami prinsip kerja alat ukur dasar listrik

                                                                                   2. Dapat membedakan sumber AC dan DC

                                                                                   3. Mempelajari cara menggunakan basicmeter 90

I.     ALAT DAN BAHAN

1.1    Baterai

1.2    Papan rangkaian

1.3    Jembatan penghubung

1.4    Kabel penghubung

1.5    Basicmeter 90

II.      LANDASAN TEORI

       “Aliran muatan listrik merupakan suatu arus listrik. Arus listrik berasal dari semua aliran muatan, listrik yang melalui suatu luasan penampang melintang. Jika  adalah muatan yang mengalir melalui penampang lintang A dalam suatu , maka arus adalah : ”. (Fisika untuk Sains dan Teknik, Tipler, 137, 1996)

       “Baterai mempunyai kelebihan yang besar, bisa memperbarui sendiri. Ia dapat menghasilkan aliran muatan listrik terus-menerus untuk periode waktu yang relatif lama. Baterai yang paling sederhana terdiri dari dua keping atau batang yang dibuat dari logam berbeda (salah satunya bisa berupa karbon) yang disebut elektroda”. (Fisika, Giancoli, 64, 2001)

       “Arus listrik dari arus partikel-partikel bermuatan dan ion. Agar dihasilkan arus listrik, suatu medan listrik harus dibangkitkan untuk menggerakkan partikel-partikel bermuatan dalam arah yang tidak ditentukan. Arus listrik dinyatakan dalam coulomb/detik, suatu satuan yang disebut ampere. Satu ampere adalah intensitas arus listrik yang bersesuaian dengan muatan satu coulomb yang melalui satu penampang bahan tiap detik”. (Dasar-Dasar Fisika Universitas, Marcelo Alonso, 23, 1994)

       “Arus listrik adalah muatan yang bergerak. Kuat arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan yang bergerak per satuan waktu., ditulis : ”. (Fisika dasar II, Yusrizal, 76, 2008)

       “Arus searah (dc), yakni arus lunak yang tidak berubah terhadap waktu, sedangkan arus bolak-balik (ac) adalah arus yang berubah secara sinusoidal. Kebanyakan sistem distribusi daya rumah tangga dan industri beroperasi dengan arus bolak-balik setiap peralatan yang disambungkan ke dalam sebuah saluran dinding atau stop kontak menggunakan ac, dan banyak alat yang dayanya berasal dari baterai untuk menciptakan atau memperbesar arus bolak-balik”. (Fisika Universitas, Young dan Freedman, 434, 2001)

III.   LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN

3.1     Mengukur Tegangan Listrik

3.1.1        Baterai dipasang pada papan rangkaian.

3.1.2        Kemudian kabel penghubung merah (positif) dan biru (negatif) juga dipasang pada papan rangkaian.

3.1.3        Selanjutnya kabel penghubung biru (negatif) dihubungkan pada kutub netral dan kabel penghubung merah dihubungkan pada batas ukur yang terdapat pada basicmeter 90.

3.1.4        Setelah itu, baca penunjukan voltmeter dan dicatat pada tabel pengamatan.

3.1.5        Pengukuran dilakukan sebanyak 5x.

3.2     Mengukur Arus Listrik

3.2.1        Baterai dipasang pada papan rangkaian.

3.2.2        Kemudian kabel penghubung merah (positif) dan biru (negatif) juga dipasang pada papan rangkaian.

3.2.3        Selanjutnya kabel penghubung biru (negatif) dihubungkan pada kutub netral dan kabel penghubung merah dihubungkan pada batas ukur yang terdapat pada basicmeter 90.

3.2.4        Setelah itu, baca penunjukan amperemeter dan dicatat pada tabel pengamatan.

3.2.5        Pengukuran dilakukan sebanyak 5x.

IV.    DATA PENGAMATAN

NST amperemeter = 0,02 A

NST voltmeter = 0,1 V

Tabel 4.1

No.	Tegangan (V)	Kuat Arus (A)
1	1,4	0,26
2	1,4	0,18
3	1,3	0,46
4	1,35	0,60
5	1,3	0,34

V.      PENGOLAHAN DATA

5.1    Pengukuran Tegangan Listrik

 

      

      

Tegangan = NST Basicmeter 90 x pembacaan pada basicmeter 90

1.    0,1 V x 14 = 1,4 V

2.    0,1 V x 14 = 1,4 V

3.    0,1 V x 13 = 1,3 V

4.    0,1 V x 13,5 = 1,35 V

5.    0,1 V x 13 = 1,3 V

5.2              Pengukuran Arus Listrik

                    = 0,02 A

Kuat Arus = NST Basicmeter 90 x pembacaan pada basicmeter 90

1.        0,02 A x 13 = 0,26 A

2.        0,02 A x 9 = 0,18 A

3.        0,02 A x 23 = 0,46 A

4.        0,02 A x 30 = 0,60 A

5.        0,02 A x 17 = 0,34 A

5.3              Perhitungan Ketidakpastian Pengukuran

5.3.1        Ketidakpastian Pengukuran Tegangan Listrik

·          

                  

·          

                 

·          

                  

·          

                  

·          

                  

5.3.2        Ketidakpastian Pengukuran Arus Listrik

·          

                

·          

                

·          

                

·          

                

·          

                

5.3.3        Faktor-Faktor Penyebab Timbulnya Kesalahan dalam Pengukuran Tegangan dan Kuat Arus

a.         Kesalahan umum (keteledoran), yang disebabkan oleh keterbatasan pengamat,     diantaranya kekurangterampilan memakai alat ukur, atau kekeliruan dalam pembacaan skala yang kecil.

b.        Kesalahan acak, disebabkan adanya fluktuasi-fluktuasi yang halus pada kondisi-kondisi pengukuran, diantaranya fluktuasi tegangan pada baterai.

c.         Kesalahan sistematis, kesalahan yang dikarenakan oleh alat yang digunakan, diantaranya kesalahan titik nol, seperti titik nol skala tidak berimpit dengan titik nol jarum penunjuk.

VI.              PEMBAHASAN

            Berdasarkan percobaan alat ukur dasar listrik, dapat diketahui bahwa di dalam suatu rangkaian listrik terdapat arus listrik yang mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. Kuat arus listrik dinyatakan dalam coulomb per detik, yang disebut ampere. Satu ampere berarti dalam satu detik terdapat satu coulomb elektron-elektron yang mengalir melewati satu titik.

            Ada dua jenis arus listrik, yaitu arus searah (direct current, dc) dan arus bolak-balik (alternating current, ac). Arus DC adalah arus listrik yang arahnya selalu mengalir dalam satu arah. Arah kuat arus DC selalu keluar dari kutub positif, melewati rangkaian dan kembali masuk ke kutub negatif. Sedangkan arus AC adalah arus listrik yang arahnya senantiasa berbalik arah secara teratur (periodik).

            Pada percobaan yang telah dilakukan, kita menggunakan sumber energi yaitu baterai yang merupakan salah satu contoh dari arus DC. Dikarenakan arus DC hanya mengalir satu arah, kita harus menentukan kabel penghubung positif dan negatifnya karena kutub positif harus dihubungkan dengan kabel penghubung positif dan begitu juga sebaliknya. Berbeda dengan arus AC, dikarenakan arus AC selalu berubah arah (arahnya tidak tetap seperti dalam arus DC), maka untuk menghubungkan dengan alat pengukur seperti amperemeter atau voltmeter, tidak perlu memperhatikan titik mana yang positif dan negatif. Contoh penggunaan arus AC ialah tegangan listrik dari PLN.

            Praktikum yang telah dilakukan ialah mengukur tegangan dan arus listrik menggunakan basicmeter 90. Basicmeter 90 ialah suatu alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus dan tegangan dalam suatu rangkaian. Basicmeter 90 memiliki batas ukur, terdapat 9 terminal, 4 terminal di kiri untuk arus dan 4 terminal di kanan untuk tegangan, juga terdapat 1 terminal di sisi tengah bawah sebagai kutub netral baik untuk arus maupun tegangan. Kawat penghubung merah (positif) dihubungkan pada batas ukur, sedangkan kabel penghubung biru (negatif) dihubungkan pada kutub netral. Prinsip kerja pada basicmeter 90 ialah menurut aturan gaya Lorentz.

            Sebelum melakukan pengukuran, usahakan jarum penunjuk tepat di titik nol. Dalam melakukan pengukuran menggunakan basicmeter 90, baik pengukuran arus maupun tegangan, terlebih dahulu menentukan nilai skala terkecil (NST) dari basicmeter 90. NST ditentukan dengan membandingkan batas ukur terhadap jumlah skala.     

            Dalam menentukan hasil pengukuran, NST dikalikan dengan skala yang terbaca pada basicmeter 90. Pada pengukuran juga terdapat ketidakpastian, karena tidak ada pengukuran yang pasti. Ketidakpastian dalam pengukuran dapat disebabkan oleh 3 hal, yaitu kesalahan umum (keteledoran), kesalahan acak (fluktuasi pada baterai), dan kesalahan sistematis (kesalahan pada alat).

VII.          KESIMPULAN

            Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum ini adalah :

1.        Di dalam suatu rangkaian listrik terdapat arus listrik yang mengalir dari potensial (tegangan) tinggi menuju potensial (tegangan) rendah.

2.        Jenis arus listrik ada dua, yaitu arus searah (dc) dan arus bolak-balik (ac).

3.        Baterai merupakan salah satu contoh penggunaan arus searah (dc), sedangkan penggunaan arus bolak-balik (ac) ialah pada tegangan listrik PLN.

4.        Basicmeter 90 dapat digunakan untuk mengukur tegangan dan kuat arus listrik.

5.        Prinsip kerja basicmeter 90 ialah menurut aturan gaya Lorentz.

6.        Di dalam suatu pengukuran pasti terdapat ketidakpastian, ketidakpastian dalam pengukuran dapat disebabkan oleh 3 hal, yaitu :

·           kesalahan umum (keteledoran)

·           kesalahan acak (fluktuasi pada baterai)

·           kesalahan sistematis (kesalahan pada alat)