LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK DASAR LISTRIK PENGUKURAN ARUS PADA RANGKAIAN SERI PARALEL

Transkripsi

1 LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK DASAR LISTRIK PENGUKURAN ARUS PADA RANGKAIAN SERI PARALEL NAMA PELAPOR : Muhammad Arif H. NAMA PARTNER : 1. Maulana Fatkhurrahman (KE-1D/17) (KE-1D/16) 2. Ova Imam Aditya (KE-1D/18) 3. Rizki Eka Laktomo (KE-1D/19) 4. Taufik Adiyono (KE-1D/20) 5. Tri Utami (KE-1D/21) TANGGAL PERCOBAAN : 14 Mei 2012 TANGGAL PENYERAHAN : 21 Mei 2012 PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2012

2 PENGUKURAN ARUS PADA RANGKAIAN SERI PARALEL A. Tujuan Percobaan Setelah melakukan percobaan, mahasiswa diharapkan: Dapat menyusun rangkaian secara seri paralel pada tahanan atau resistor. Dapat mengerti fungsi alat ukur multimeter dan bagian-bagian multimeter. Dapat menggunakan multimeter analog, mengukur dan membaca besarnya arus pada tahanan atau resistor yang dirangkai seri paralel. Dapat mengukur dan membandingkan nilai arus diperoleh pada pengukuran dengan nilai arus tertulis yang diperoleh dari rumus. Dapat mengaplikasikan hukum kirchoff dalam percobaan. B. Dasar Teori Multimeter Multimeter adalah alat pengukur listrik yang juga disebut sebagai (volt-ohm meter), Multimeter dapat digunakan untuk mengukur tegangan (volt meter), hambatan (ohm meter), maupun arus (ampere meter). Multimeter sendiri terdapat dua jenis, yaitu multimeter non elektronis atau yang disering disebut multimeter analog dan multimeter elektronis yang sering disebut multimeter digital. Alat yang digunakan dalam percobaan ini dalah multimeter analog, yang memiliki bagian-bagian penting dan fungsinya sebagai berikut: 1. Papan Skala : bagian ini berfungsi untuk mengetahui besar pengukuran. Pada papan skala terdapat skala-skala: tahanan/ resistansi dalam satuan ohm, tegangan (ACV dan DCV), kuat arus (DCmA), dan skala-skala lainnya. 2. Saklar Jangkauan Ukur :digunakan untuk menentukan posisi kerja multimeter dan batas ukur (range). 3. Jarum penunjuk skala : bagian ini berfungsi sebagai indikator penunjuk nilai atau harga dari suatu objek yang diukur, indikator pointer ditunjukan

3 dalam bentuk jarum penunjuk. Apabila melakukan pengukuran arus, tegangan, ataupun tahanan, maka jarum penunjuk akan bergerak menunjuk sebuah nilai yang sesuai dengan objek yang diukurnya. 4. Saklar pengatur posisi jarum (preset) : digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol (sebelah kiri papan skala) 5. Tombol pengatur jarum pada posisi nol (zero adjustment) : digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol sebelum Multimeter digunakan untuk mengukur nilai tahanan/resistansi. 6. Test pin positif : merupakan terminal positif dan untuk menempatkan probe (+) atau probe warna merah sebagai alat atau media pengukuran yang langsung terhubung dengan objek yang akan diukur. 7. Test pin negatif: merupakan terminal negatif dan untuk menempatkan probe (-) atau probe warna hitam sebagai alat atau media pengukuran yang langsung terhubung dengan objek yang akan diukur. Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Umumnya alat ini dipakai oleh teknisi elektronik dalam alat multi tester listrik yang disebut avometer gabungan dari fungsi amperemeter, voltmeter dan ohmmeter. Amper meter dapat dibuat atas susunan mikroamperemeter dan shunt yang berfungsi untuk deteksi arus pada rangkaian baik arus yang kecil, sedangkan untuk arus yang besar ditambhan dengan hambatan shunt. Amperemeter bekerja sesuai dengan gaya lorentz gaya magnetis. Arus yang mengalir pada kumparan yang selimuti medan magnet akan menimbulkan gaya lorentz yang dapat menggerakkan jarum amperemeter. Semakin besar arus yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya. Rangkaian Seri-Paralel Rangkaian listrik campuran (seri-paralel) merupakan rangkaian listrik gabungan dari rangkaian listrik seri dan rangkaian listrik paralel. Untuk mencari besarnya hambatan pengganti rangkaian listrik gabungan seri -

4 paralel adalah dengan mencari besaranya hambatan tiap tiap model rangkaian (rangkaian seri dan rangkaian paralel), selanjutnya mencari hambatan gabungan dari model rangkaian akhir yang didapat. Hukum I Kirchoff Hukum I Kirchoff merupakan hukum kekekalan muatan listrik yang menyatakan bahwa jumlah muatan listrik yang ada pada sebuah sistem tertutup adalah tetap. Hal ini berarti dalam suatu rangkaian bercabang, jumlah kuat arus listrik yang masuk pada suatu percabangan sama dengan jumlah kuat arus listrik yang ke luar percabangan itu. Perbandingan antara hukum Ohm dengan hukum Kirchoff yaitu dimana keduanya sama membahas tentang arus, hanya bedanya ohm lebih pada arus yang mengalir pada konduktor yang memiliki beda potensial, sedangkan kirchoff menelaah kuat arus pada rangkaian, baik tertutup atau pada percabangan. Hukum ini berbunyi Jumlah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan. Hukum I Kirchhoff secara matematis dapat dituliskan sebagai: dibaca sigma artinya jumlah Hukum Kirchoff pertama : Jumlah aljabar arus yang masuk ke dalam suatu titik cabang suatu rangkaian adalah nol. i = 0 (6-5) Persamaan (6-5) ini diartikan bahwa arus yang menuju titik cabang diberi tanda positif dan yang meninggalkan titik diberi tanda negatif. Jadi pada setiap titik cabang terlebih dahulu ditentukan arah-arah arusnya. Jika dalam perhitungan diperoleh harga arus positif, maka arah yang kita berikan tersebut benar dan sebaliknya jika hasilnya negatif, arah arus yang kita berikan terbalik.

5 Skema diagram untuk Hukum I Kirchhoff Rangkaian untuk menyelidiki kuaat arus yang masuk dan keluar dari suatu titik simpul

6 C. Alat Yang Digunakan 1. Resistor : 3 buah 2. Amperemeter : 1 buah 3. Multimeter analog : 1 buah 4. Obeng : 1 buah 5. Kabel capit buaya ( crocodile) : 4 buah 6. Kabel colokan ( banana plug) : 4 buah 7. Sumber tegangan ( power supply) : 1 buah D. Gambar Rangkaian A R 1 A A R 2 R 3 E. Langkah Kerja Mengukur arus total dan arus pada tiap tahanan pada rangkaian paralel : a) Memilih tiga buah resistor yang berbeda nilainya yaitu 47 Ω, 100 Ω dan 220 Ω. b) Merangkai resistor dan multimeter secara seri paralel dengan menggunakan kabel capit buaya (crocodile).

7 c) Menentukan sumber tegangan dengan nilai 4 V dengan multimeter analog. d) Menghubungkan banana plug pada ujung rangkaian seri dan paralel dengan sumber tegangan. e) Menghubungkan banana plug pada ujung rangkaian seri paralel pada amperemeter. f) Menghubungkan banana plug pada amperemeter dan sumber tegangan. g) Menentukan range pada amperemeter sesuai arus yang akan diukur. h) Mengukur arus yang melewati tahanan 47 Ω dengan menghubungkan kabel capit pada amperemeter dan menghubungkan banana plug dari amperemeter ke resistor. i) Mengukur arus yang melewati tahanan 100 Ω dengan menghubungkan kabel capit pada amperemeter dan menghubungkan banana plug dari amperemeter ke resistor. j) Mengukur arus yang melewati tahanan 220 Ω dengan menghubungkan kabel capit pada amperemeter dan menghubungkan banana plug dari amperemeter ke resistor. k) Mengulang percobaan menggunakan tegangan yang berbeda yaitu 6 V, 8 V dan juga dengan nilai tahanan total yang berbeda. l) Membaca dan menghitung hasil pengukuran arus rangkaian melalui amperemeter. m) Mencatat hasil pengukuran. F. Percobaan Hasil Pengukuran arus total rangkaian R1 = 47Ω, R2 = 100Ω, R3 = 220Ω, Rtot = 115,75Ω No Sumber Tegangan Arus Terhitung Arus Terukur 1 4 V 34mA 20mA 2 6 V 51mA 30mA 3 8 V 69mA 40mA

8 Pengukuran Arus Pada Masing-Masing Tahanan No Sumber Tegangan Tahanan Arus Terhitung Arus Terukur 1 4 V 100Ω 220 Ω 2 6 V 100 Ω 220 Ω 3 8 V 100 Ω a) Terukur 4 V I 1 = I 2 +I 3 I 1 = 12,5 + 7,5 I 1 = 20 ma 220 Ω 23 ma 11 ma 35 ma 16 ma 47mA 21mA 12,5 ma 7,5 ma 21mA 9mA 27mA 13mA 6 V I 1 = I 2 +I 3 I 2 = 21 ma I 3 = 9 ma I 1 =I tot = 30 ma 8 V I 1 = I 2 +I 3 I 2 = 27 ma I 3 = 13 ma I 1 =I tot = 40 ma

9 b) Terhitung 4 V I 1 = I 2 +I 3 I 1 = I 1 = 34 ma 6 V I 1 = I 2 +I 3 I 2 = 35 ma I 3 = 16 ma I 1 =I tot = 51 ma 8 V I 1 = I 2 +I 3 I 2 = 47 ma I 3 = 22 ma I 1 =I tot = 69 ma G. Analisa Data Hasil Percobaan Setelah melakukan percobaan dengan sumber tegangan 4V,arus total terukur sebesar 20 ma,sedangkan arus total terhitung 34 ma.sumber tegangan 6V,arus total terukur 30 ma,sedangkan arus total terhitung 51 ma.dan sumber tegangan 8V,arus total terukur 40 ma,sedangkan arus total terhitung 69 ma. Dalam perbedaan hasil arus yang diperoleh pada percobaan diatas saya dapat menganalisa adanya faktor-faktor yang berpengaruh pada proses pengukuran sehingga nilai yang diperoleh tidak sama dengan nilai yang dihitung sebelumnya. Dari hasil analisa dapat diperoleh faktor-faktor yang berpengaruh sebagai berikut. Faktor yang berpengaruh bisa faktor dari luar/faktor eksternal atau faktor dari dalam/faktor internal. 1. Faktor Eksternal : Ketelitian,dalam membaca alat ukur diperlukan ketelitian yang tinggi,karena hasil dari jarum penunjuk terkadang berubah-ubah dan

10 angka pada alat ukur yang kecil sehingga butuh ketelitian untuk membacanya. Keadaan lingkungan yang mempengaruhi pengukuran Faktor internal : Panjang kabel,semakin panjang kabel yang dipakai dalam rangkaian maka arus yang mengalir akan semakin kecil,karena kabel juga merupakan hambatan. Usia resistor,bila usia resistor semakin tua/lama,umumnya kualitas/efisiensi perangkat akan menurun meskipun telah dilakukan perawatan. Sumber tegangan,tegangan yang kami peroleh dari power supply besarnya selalu berubah-ubah meskipun sidah disetel sesuai kebutuhan,sehingga mempengaruhi hasil pengukuran. Letak alat ukur,alat ukur harus diletakkan menghadap ke atas, karena bila menghadap ke samping atau ke bawah akan mendapat pengaruh gaya gravitasi,sehingga pengukuran menjadi kurang akurat. H. Kesimpulan Rangkaian seri-paralel merupakan rangkaian listrik gabungan dari rangkaian listrik seri dan rangkaian listrik paralel.untuk mencari besarnya hambatan pengganti rangkaian listrik gabungan seri - paralel adalah dengan mencari besarnya hambatan tiap tiap model rangkaian (rangkaian seri dan rangkaian paralel), selanjutnya mencari hambatan gabungan dari model rangkaian akhir yang didapat. Dari hasil percobaan yang dilakukan,dapat disimpulkan bahwa arus total terukur pada rangkaian seri-paralel memiliki nilai yang lebih kecil dibandingkan dengan arus total terhitung pada rangkaian tersebut,hal ini di pengaruhi oleh factor eksternal maupun internal,diantaranya: (panjang kabel, usia resistor, sumber tegangan, letak alat ukur, ketelitian, dan keserasian.) internal. (User / manusia, lingkungan.) Eksternal.

11 Selain itu dapat juga diperoleh kesimpulan bahwa : Semakin besar nilai tahanan maka semakin kecil nilai arusnya, begitu juga sebaliknya. Jumlah arus yang masuk pada rangkaian parallel merupakan jumlah arus yang mengalir pada rangkaian seri.

12 DAFTAR PUSTAKA