PRAKTIKUM FISIKA S1 TEKNIK MESIN AMPERE & VOLTMETER DC Praktikum AV Meter DC Muhammad Budi Utama1, Singgih Dwi Prasetyo2, Bambang Kusharjanta3 1 Praktikan (Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret) Asisten Dosen (Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret) 3 Dosen (Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret) 2 Email: budiutama484@student.uns.ac.id Diterima: 17, Mei, 2020. Disetujui:, Mei, 2020. Abstrak Praktikum AV meter DC telah dilakukan secara online. Praktkum ini mempunyai tujuan untuk menentukan hambatan dalam amperemeter dan voltmeter, mengetahui cara merubah batas ukur amperemeter dan voltmeter, serta mengukur hambatan Rx. Metode yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah metode kepustakaan. Metode kepustakaan yaitu dengan membaca dan melihat jurnal maupun video yang diupload orang lain untuk dijadikan pembahasan. Besaran suatu arus berbanding lurus terhadap tegangan dan bebanding terbalik dengan hambatan. Untuk mengukur besaran arus diperlukan amperemeter dan untuk menentukan besaran tegangan diperlukan voltmeter. Kata Kunci: Penelitian, Amperemeter, Voltmeter. Abstract AV Meter DC practice was done online. The purpose of this practical lesson is to determine the resistance in the ammperemeter and voltmeter, learn how to change the limits of measurement of the ammeter and voltmeter, and measure the resistance Rx. The method used in this workshop is a library method, namely by reading and viewing journal and videos uploaded by other people, for use as a discussion. The magnitude of the current is directly proportional to the voltage and inversely proportional to the resistance. bilangan sebagai hasil membandingkan PENDAHULUAN dengan suatu besaran baku yang yang diterima sebagai satuan (Irawati dkk., sains. 2013). Pengukuran dapat digunakan Pengukuran adalah suatu Teknik untuk untuk sebuah teori yang ada. Pada menyatakan suatu sifat fisis dalam praktikum kali ini akan dilakukan Pengukuran menjadi lumrah dilakukan hal dalam 1 Utama– Praktikum AV Meter DC … pengukuran arus dan tegangan pada sangat rangkaian listrik. dihubungkan secara seri pada rangkaian Listrik merupakan fenomena fisika kecil, pemakaiannya harus yang diukur (Setiawan dkk., 2013) yang berhubungan aliran electron dari Untuk mengukur tegangan listrik atom yang disebabkan oleh gesekan dibutuhkan alat yang disebut voltmeter. ataupun adanya proses kimia yang Voltmeter menghasilkan listrik (Anggraini, 2019). tegangan AC maupun DC. Alat ukur ini Terdapat dua macam arus listrik yaitu biasanya dipasang arus listrik AC dan DC. Arus listrik DC terhadap rangkaian/komponen digunakan digunakan dalam kehidupan akan diukur (Hernita, 2014). sehari-hari seperti pada hp, charger, dan baterai. Tegangan dan arus pada rangkaian DC selalu konstan terhadap waktu sehingga jika digambarkan grafik akan terbentuk garis linear horizontal. Karena besaran arus dan tegangan konstan sehingga rangkaian listrik DC dapat dilakukan pengukuran. Setiap peralatan elektronik mempunyai besaran arus listrik yang berbeda-beda. Perbedaan besaran arus tersebut bergantung pada kegunaan dari alat tersebut. Jika arus listrik yang diberikan berlebih dapat mengakibatkan kerusakan pada alat, sedangkan jika arus yang diberikan kurang maka alat tersebut tidak dapat berfungsi secara dapat digunakan secara pada pararel yang Praktikum kali ini mempunyai tujuan untuk menentukan hambatan dalam amperemeter, menentukan hambatan dalam voltmeter, mengetahui cara merubah batas ukur amperemeter, mengetahui cara merubah batas ukur voltmeter, dan mengukur hambatan Rx. METODE Praktikum AV meter DC ini dilakukan secara online. Karena dilakukan secara online maka perlu dilakukan beberapa penyesuaian. Penyesuaian tersebut seperti metode pegambilan data secara online, format laporan, dan pengumpulan laporan Metode yang digunakan pada maksimal. Alat untuk mengukur arus praktikum kali ini adalah metode disebut penelitian amperemeter. Amperemeter mempunyai hambatan dalam yang I0419059 kepustakaan. Penelitian kepustakaan merupakan metode dalam 2 Utama– Praktikum AV Meter DC … pencarian, mengumpulkan, dan menganalisis sumber data untuk diolah dan disajikan dalam bentuk laporan penelitian kepustakaan (Hayati, 2019). Sumber data tersebut dapat berupa jurnal, makalah, ataupun video. Gambar 1. Rangkaian untuk mengukur hambatan dalam Alat-alat yang digunakan pada amperemeter tanpa RB praktikum AV meter DC ini adalah amperemeter sumber DC, tegangan voltmeter DC, DC, multimeter Kemudian amperemeter besaran dan arus pada tegangan pada digital, resistor, bangku hambatan 5 voltmeter dicatat. Percobaan tersebut dekade, geser. diulangi tiga kali untuk nilai arus dan Amperemeter DC digunakan untuk tegangan yang berbeda. Kemudian mengukur arus pada rangkaian DC, rangkaian disusun seperti pada gambar Voltmeter dibawah dengan tanpa menghubungkan dan DC hambatan digunakan untuk mengukur tegangan pada rangkaian DC, RB. sumber tegangan DC digunakan untuk memberikan tegangan pada rangkaian, multimeter digital digunakan untuk mengukur hambatan, resistor digunakan sebagai hambatan dan pembagi arus, bangku hambatan 5 dekade digunakan untuk merangkai suatu hambatan, dan hambatan geser digunakan untuk menghabat arus yang nilainya dapat dirubah-rubah. Gambar 2. Rangkaian untuk mengukur hambatan dalam amperemeter dengan RB Kemudian saklar dihubungkan dan hambatan catat besaran arus sebagai I1. Setelah itu pertama-tama RB dihubungkan dan Kembali mencatat menyusun rangkaian seperti gambar arus sebagai I2. Dari nilai I1, I2, dan RB Untuk dalam menentukan amperemeter, dibawah ini. I0419059 3 Utama– Praktikum AV Meter DC … tersebut dapat dihitung nilai hambatan dalam amperemeter. catat besaran tegangan sebagai V1. Yang kedua yaitu menentukan hambatan dalam voltmeter. Pertamatama Menyusun Kemudian saklar dihubungkan dan rangkaian seperti gambar dibawah. Setelah itu RB dihubungkan dan Kembali mencatat tegangan sebagai V2. Dari nilai V1, V2, dan RB tersebut dapat dihitung nilai hambatan dalam voltmeter. HASIL DAN PEMBAHASAN Amperemeter adalah alat untuk mengukur besaran arus yang mengalir pada sebuah rangkaian. Amperemeter menggunakan prinsip kerja gaya Gambar 3. Rangkaian untuk mengukur hambatan dalam voltmeter tanpa RB Lorentz untuk menggerakkan jarum penunjuk ketika arus mengalir pada kumparan. Jika arus yang melewati saklar kumparan besar maka gaya yang dihubungkan dan atur nilai hambatan dihasilkan juga besar sehingga jarum gesernya. Catat hasil yang dibaca oleh akan menyimpang lebih jauh. Kemudian switch atau amperemeter dan voltmeter. Kemudian Voltmeter adalah besaran alat untuk rangkaian disusun ulang menjadi seperti mengukur gambar dibawah ini dengan tanpa sebuah menghubungkan RB. voltmeter arus listrik yang melewati rangkaian tegangan pada listrik. Pada kumparan akan menghasilkan fluks magnetik. Fluks magnetik akan masuk dalam kepingan logam secara pararel. Setiap fluks mempunyai perbedaan fasa. Kemudian fluks Gambar 4. Rangkaian untuk akan bergerak bolak-balik yang mengukur hambatan dalam voltmeter menghasilkan tegangan pada keping dengan RB logam sehingga terjadi putaran arus dalam keeping logam tersebut. I0419059 4 Utama– Praktikum AV Meter DC … Amperemeter selalu dirangkai secara seri. Hal tersebut dikarenakan berhubungan dengan listrik mempunyai arus searah. pada amperemeter akan membaca arus listrik total yang mengalir. Oleh karena itu rangkaian disusun secara seri karena pada rangkaian seri arus yang mengalir pada satu titik dengan titik lainnya besarannya sama. Sedangkan pada Aplikasi kedua pada teknik mesin adalah pada sepeda motor listrik. Sepeda motor listrik merupakan kendaraan yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik untuk melaju. Energi listrik motor listrik berasal dari voltmeter baterai dan mempunyai arah DC. Listrik rangkaiannya selalu dipasang secara dari pararel. Pensysunan pararel tersebut disalurkan menuju bagian-bagian motor dikarenakan pada rangkaian pararel seperti besaran tegangan pada satu titik speedometer, dan radiator. dengan titik lainnya besarannya sama dengan tegangan total. baterai tersebut mesin, kemudian lampu motor, Perbedaan data yang dihasilkan pada sebuah praktikum dapat terjadi Sehingga penyusunan seri pada karena beberapa faktor. Yang amperemeter dan penyusunan pararel pertama adalah faktor praktikan. pada Tingkat ketelitian praktikan sangat voltmeter dilakukan untuk mempermudah kita untuk menghitung mempengaruhi tegangan dan arus pada rangkaian praktikum. Hal tersebut dikarenakan listrik. salah pembacaan sedikit saja dapat Aplikasi penggunaan arus DC pada teknik mesin yang pertama adalah pada aki sepeda motor dan mobil. Aki menyuplai kelistrikan untuk seluruh bagian kendaraan seperti lampu dan speedometer. Karena aki menyuplai kelistrikan dengan arus DC sehingga seluruh komponen motor yang hasil akhir sebuah mengakibatkan perbedaan nilai yang cukup jauh. Faktor kedua adalah faktor peralatan. Peralatan dengan tingkat ketelitian rendah atau alat yang kondisinya sudah kurang bagus dapat memberikan penyimpangan data yang cukup jauh. Untuk mengukur besaran hambatan dalam amperemeter diperlukan nilai I0419059 5 Utama– Praktikum AV Meter DC … tegangan dan arus. Jika tegangan hambatan dalam voltmeter dapat bernilai V dan arus bernilai I maka dihitung dengan hambatan dalam amperemeter dapat 𝑹𝑽 = dihitung dengan : 𝑹𝑨 = (1) 𝑰 rangkaian bernilai RB maka perlu dilakukan pengukuran arus dua kali yaitu ketika hambatan belum dipasang dan ketika 𝑽𝟐 𝑹𝑩 (4) Untuk menghitung tegangan Rx 𝑽 Ketika terdapat hambatan didalam (I1) 𝑽𝟏 −𝑽𝟐 hambatan diperlukan besaran arus dan tegangan dari suatu rangkaian. Jika besaran arus adalah I dan besaran tegangan adalah V maka Rx dapat dihitung dengan sudah terpasang (I2). Sehingga hambatan dalam amperemeter dapat dihitung dengan Dari 𝑽 (5) Laporan Percobaan 𝑹𝑿 = 𝑰 Pengukuran Tegangan dan Arus yang ditulis oleh Fauziyah (2016) didapatkan 𝑹𝑨 = 𝑰𝟏 −𝑰𝟐 𝑰𝟐 𝑹𝑩 (2) tabel hasil percobaan sebagai berikut. Untuk mengukur besaran hambatan dalam voltmeter juga diperlukan nilai tegangan dan arus. Jika tegangan bernilai V dan arus bernilai I maka besaran hambatan dalam voltmeter dapat dihitung dengan 𝑹𝑽 = 𝑽 𝑰 (3) Ketika terdapat hambatan pada rangkaian tersebut dengan nilai RB maka perlu dilakukan pengukuran tegangan dua kali yaitu saat hambatan belum dipasang (V1) dan setelah hambatan dipasang (V2). Sehingga nilai I0419059 6 Utama– Praktikum AV Meter DC … Tabel 1. Hasil Pengukuran Menggunakan Voltmeter Vs (volt) R1 (Ω) R2 (Ω) Teori 10 1K 1K 5V 8 1K 100 6 12 K 100 4 12 K 1K 7,27 V 5,95 V 3,69 V VR1 Pengukuran A D 5,2 V 5,02 V 7,15 7,17 V V 6,2 V 5,94 V 3,8 V 3,68 V Teori 5V 0,727 V 0,05 V 0,308 V VR2 Pengukuran A D 4,8 V 4,91 V 0,8 V 0,707 V 0,05 0,049 V V 0,4 V 0,308 V Tabel 2. Hasil Pengukuran Menggunakan Amperemeter I Vs (volt) R1 (Ω) Teori 10 10 8 4 12 K 1K 1K 100 0,83 mA 10 mA 8 mA 40 mA Pengukuran A 0,9 mA 7,2 mA 6,4 mA 39 mA D 0,81 mA 9,95 mA 7,94 mA 38,6 mA rangkaian akan semakin besar. Hal Dari tabel pertama diketahui bahwa semakin kecil besaran sumber tegangan pada suatu rangkaian maka semakin kecil pula tegangan pada rangkaian tersebut. Besaran tegangan selain dipengaruhi oleh sumber tegangan juga dipengaruhi oleh letak hambatan. Jika hambatan diletakkan secara seri maka besaran tegangan pada setiap hambatan akan berbeda. Sebaliknya jika hambatan disusun pararel maka besaran tegangan pada tiap hambatan akan bernilai sama. Dari tabel kedua didapatkan bahwa semakin besar nilai sumber tegangan tersebut sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa besaran arus listrik berbanding lurus dengan tegangan. Sehingga jika nilai hambatan nya tetap, arus listrik pada suatu rangkaian akan meningkat jika sumber tegangan nya meningkat. Pada terdapat hasil praktikum perbedaan antara diatas hasil percobaan dan teori. Menurut Fauziyah selaku penulis Laporan Percobaan Pengukuran Tegangan dan Arus, hal tersebut dikarenakan karena alat ukur yang digunakan kondisinya sudah maka besaran arus yang mengalir pada I0419059 7 Utama– Praktikum AV Meter DC … kurang baik sehingga tingkat ketelitiannya berkurang. Anggraini, Vita. 2019. Pengertian Listrik. https://dosenpintar.com/pengertianlistrik/ (Diakses tanggal 16 Mei 2020). KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Dari uraian diatas dapat hambatan untuk disimpulkan bahwa : 1. Penyusunan menentukan arus dipasang secara seri sedangkan hambatan untuk penyusunan menentukan tegangan disusun secara pararel. 2. Aplikasi penggunaan arus DC ada pada aki sepeda motor dan pada baterai motor listrik 3. Penyimpangan data dapat terjadi karena faktor alat maupun faktor praktikan 4. Arus listrik berbanding lurus dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan hambatan. Saran Agar praktikum berjalan lebih baik kedepannya penulis mempunyai beberapa saran, yaitu: 1. Menggunakan memadai aplikasi untuk DAFTAR PUSTAKA yang Fauziyah, Amira Nur. 2016. Laporan Percobaan Tegangan dan Arus. Semarang:Politeknik Negeri Semarang Hayati, Rina. 2019. Penelitian Kepustakaan (Library Research), Macam, dan Cara Menulisnya. https://penelitianilmiah.com/peneliti an-kepustakaan/ (Diakses tanggal 16 Mei 2020). Hernita. 2014. Alat Ukur Listrk. Makalah. Irawati, E., Falah, F., Khairil, Khalid, Wati, Maulida., Putri, M. R., Komariah, U. H., Kalsum, U. 2013. Makalah Pengukuran dan Ketidakpastian dalam Pengukuran. Makalah. Setiawan, A., Sudirman, Sardi, O., Nurhatija, Ansar, A., Sukmawati, Firman, S. H., & Fitriani. 2013. Rangkaian Amperemeter Pada Avometer Heles YX-360 TRes. Makalah. menunjang praktikum online. 2. Video penjelasan yang lebih detail agar lebih mudah dipahami. I0419059 8