LAPORAN AKHIR

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Download File  

1. Jurnal [Kembali]

Jurnal Praktikum Pengukuran Besaran dan Rangkaian Listrik

 MODUL 1 : Jembatan Wheatstone dan Tahanan Geser 

1. Penentuan Karakteristik Alat Ukur

Nama Alat	Model	Prinsip Kerja	Ketelitian	Posisi Alat	Kelas Isolasi	Jenis Input	Range Skala	Faktor Pengali	Sensitivitas
Voltmeter I	2011	kumparan putar	0,5	horizontal	standar industri	DC	0-30 0-100	100,30,10,3	1 mA
Amperemeter II	2013	besi putar	0,5	horizontal	standar industri	AC	0,5-5 0-10 1-20	20,10,5,2	45-65 Hz

2. Variasi Pengukuran Potensiometer dan Tahanan Geser Seri

No	Xn	R (Ω)	R multimeter (Ω)	R terhitung (Ω)	I total (A)	V total (V)
1	Xa	220	217	219,69	0,0066	1,45
	Xb	550	546	556,06	0,0066	3,67
	Xc	1000	993	1016,66	0,0066	6,71
2	Xa	1000	997	1015,38	0,0026	2,64
	Xb	1500	1495	1523,07	0,0026	3,96
	Xc	2000	1996	2026,92	0,0026	5,27

3. Variasi Pengukuran Potensiometer dan Tahanan Geser Parallel

No	Xn	R (Ω)	R multimeter (Ω)	R terhitung (Ω)	I total (A)	V total (V)
1	Xa	220	213	216,6	0,054	11,7
	Xb	550	550	554,50	0,0211	11,7
	Xc	1000	997	1017,39	0,0115	11,7
2	Xa	1000	997	991,52	0,0118	11,7
	Xb	1500	1512	1462,5	0,008	11,7
	Xc	2000	1987	2052,6	0,0057	11,7

 4. Pengukuran Potensiometer Menggunakan Jembatan Wheatstone

Rs (Ω)	470
Rx Multimeter (Ω)	1024
Rx Terhitung (Ω)	1034
R toleransi (%)	0,97 %

2. Prinsip Kerja [Kembali]

1). Mengamati dan Memahami Simbol serta Data dari Alat Ukur

    a). Ambil alat ukur seperti dibawah ini

•  Voltmeter (model 2011)
  
• Amperemeter (model 2013)

    b). Amati simbol dan data yang tertera pada alat ukur tersebut.
    c). Gambarkan dan artikan simbol serta data tersebut dan tuliskan karakteristik alat ukur berdasarkan hasil pengamatan pada Tabel1.

2). Pengukuran Arus dan Tegangan Menggunakan Potensiometer dan Tahanan Geser Pada Rangkaian Seri

     a)   Susun rangkaian seperti gambar 1.4

b)   Hubungkan nilai R sebesar 220Ω, 550Ω, dan 1kΩ menggunakan potensiometer dan tahanan geser sesuaikan dengan nilai yang tertera pada jurnal praktikum.

c)   Gunakan DC power supply sebesar 12V. d. Hidupkan power supply, ukur nilai resistansi, arus, serta nilai tegangannya.

d)   Ulangi percobaan dengan mengganti nilai R menggunakan potensiometer dan tahanan geser.

 

Gambar 1. Rangkaian Seri

Prinsip kerja :

 

                I.    Prinsip Arus dalam Rangkaian Seri:

·     Arus dalam rangkaian seri selalu sama besar di setiap titik dalam rangkaian.

·     Artinya, besar arus yang mengalir melalui setiap komponen sama, karena arus hanya punya satu jalur untuk mengalir atau I total= I₁ = I₂ = I₃

               II.    Prinsip Tegangan dalam Rangkaian Seri:

·     Tegangan dalam rangkaian seri terbagi di antara komponen sesuai nilai resistansinya.

·     Tegangan total adalah jumlah dari tegangan di setiap komponen atau Vtotal= V1+V2+V3

 

Jadi Secara teori, pada rangkaian seri, tegangan pada tiap tiap hambatan memiliki nilai yang berbeda, sedangkan untuk arus pada setiap hambatan memiliki besar yang sama, dimana arus total dapat dihitung dengan tegangan input dibagi dengan hambatan total (I = Vth / Rth). Dan arah arus yang mengalir pada rangkaian 1 searah dengan jarum jam.

3).Pengukuran Arus dan Tegangan Menggunakan Potensiometer dan Tahanan Geser Pada Rangkaian Paralel
     a)   Susun rangkaian seperti gambar 2

b)   Hubungkan nilai R sebesar 220Ω, 550Ω, dan 1kΩ menggunakan potensiometer dan tahanan geser sesuaikan dengan nilai yang tertera pada jurnal praktikum.

c)   Gunakan DC power supply sebesar 12V.

d)   Hidupkan power supply, ukur nilai resistansi, arus, serta nilai tegangannya.

e)   Ulangi percobaan dengan mengganti nilai R menggunakan potensiometer dan tahanan geser.

Gambar 2. Rangkaian Paralel

Prinsip kerja :

 

                 I.    Prinsip Arus dalam Rangkaian Pararlel

·     Arus terbagi ke setiap cabang, dan besarnya tergantung pada resistansi di masing-masing cabang.

·     Arus total adalah jumlah arus di semua cabang atau I total= I₁ = I₂ = I₃

              II.    Prinsip Tegangan dalam Rangkaian Paralel

·     Tegangan di setiap cabang sama besar dengan tegangan sumber atau Vtotal= V1+V2+V3

·     sebanyak apapun cabangnya atau nilai resistansi di setiap cabang, tegangan di semua cabang tetap sama.

 

Jadi Pada percobaan kedua pada rangkaian paralel, berbeda dengan seri Prinsip rangkaian paralel ialah tegangan yang mengalir di setiap cabang akan bernilai sama sedangkan arus yang di setiap cabang akan terbagi dan akan memiliki nilai yang berbeda beda untuk maing masing hambatannya. Tegangan pada rangkaian paralel diperoleh dari jumlah arus total dikali jumlah resistansi hambatan total (V = Ith*Rth)

4). Pengukuran Potensiometer Menggunakan Jembatan Wheatstone.

a)   Susun rangkaian seperti gambar 3

b)   Hubungkan power supply 5V ke terminal input pada jembatan wheatstone.

c)   Hubungkan Ampermeter pada rangkaian sebesar 0-100mA.

d)   Hubungkan Voltmeter pada rangkaian dengan multimeter.

e)   Hubungkan R1 sebesar 100Ω dan R3 sebesar 220 Ω pada jembatan wheatstone.

f)    Kemudian hubungkan masing-masing R2 ke Rv2 dan R4 ke Rv1 pada potensiometer.

g)   Hidupkan power supply, atur nilai resistansi pada R4 hingga nilai tegangan menunjukkan angka 0 pada multimeter.

h)   Catat nilai arus yang tertera pada Amperemeter, kemudian matikan power supply.

i)    Ukur nilai resistansi R4 dan R2 pada potensiometer menggunakan multimeter kemudian catat nilainya pada tabel 4.

   

Gambar 3. Rangkaian Jembatan Wheatstone

Prinsip Kerja :

Saat jembatan atau rangkaian wheatstone = 0 (tidak ada arus yang mengalir ke galvanometer), berarti tegangan di kedua sisi sama besar atau dapat dikatakan (Rv1*R1 = R3*Rv2). Sehingga kita dapat menghitung nila resistansi yang belum diketahui pada Rv1 dengan rumus (Rv1 = R3*Rv2 / R1 ).

3. Video Percobaan [Kembali]

        a) Pembahasan rangkaian seri modul 1

 b) Pembahasan rangkaian paralel modul 1

       c) Pembahasan rangkaian jembatan weatston modul 1

4. Analisa[Kembali]

MODUL M1 

POTENSIOMETER, TAHANAN GESER, DAN JEMBATAN WEATSTON

    1. Analisa karakteristik setiap alat ukur yang digunakan 

a)  Amperemeter

   Amperemeter berfungsi untuk mengukur arus yang mengalir, pengukuran dengan Amperemeter dilakukan dengan seri pada rangkaian. Alat ukur ampermeter yang digunakan adalah Yokogawa model 2013. Ampermeter tipe ini adalah alat ukur arus listrik AC yang dirancang untuk penggunaan horizontal. Berikut karakteristik utamanya:

1)   Menggunakan mekanisme besi bergerak (moving iron type) dengan sistem suspensi pita kencang (taut-band suspension system), yang mengurangi gesekan dan meningkatkan ketahanan terhadap guncangan.

2)      Memenuhi standar JIS C 1102: 1997 Class 0.5, menunjukkan tingkat presisi yang tinggi.

3)      Dirancang untuk penggunaan dalam posisi horizontal.

4)    Panjang Skala Sekitar 135 mm dengan sudut defleksi 85°, memungkinkan pembacaan yang jelas dan akurat.

5)      Beroperasi optimal pada rentang frekuensi 45 hingga 65 Hz.

6)    Suhu dan Kelembapan Operasi yaitu pada rentang Suhu 0–40°C dan kelembapan relatif 30–75%.

7)      Suhu dan Kelembapan Penyimpanan: Suhu -10–50°C dan kelembapan relatif 25–80%.

8)    Fitur Tambahan pada ampermeter ini Dilengkapi dengan mekanisme pelindung magnetik untuk mengurangi efek medan magnet eksternal dan sirkuit kompensasi suhu untuk kinerja stabil. 

b) Voltmeter
  Voltmeter berfungsi untuk mengukur tegangan pada komponen ataupun rangkaian , pengukuran dengan ampermeter dilakukan secara paralel terhadap objek yang akan diukur tegangannya. Volmeter yang digunakan yaitu Yokogawa model 2011. Voltmeter tipe Yokogawa 2011 adalah alat ukur portabel yang dirancang untuk mengukur tegangan DC dengan posisi penggunaan horizontal. Berikut adalah karakteristik utamanya:

1) Menggunakan mekanisme koil bergerak permanen (permanent moving coil), yang memberikan pengukuran yang stabil dan akurat.

2)  Memenuhi standar JIS C 1102: 1997 Kelas 0.5, setara dengan kelas 1.0, menunjukkan tingkat presisi yang tinggi.

3)   Dirancang untuk penggunaan dalam posisi horizontal.

4)  Panjang Skala Sekitar 135 mm dengan sudut defleksi 85°, memungkinkan pembacaan yang jelas dan akurat.

5)   Rentang Tegangan Maksimum pada alat ukur ini yang digunakan 3/10/30/100 V.

6)   Resistansi Internal Resistansi internal sekitar 1000 Ω dan Konsumsi Daya 1 mA.

7)   Beroperasi optimal pada suhu 0–46°C dan kelembapan relatif 30–75%.

8)   Dapat disimpan pada suhu -10–50°C dan kelembapan relatif 25–80%.

9)   Berukuran 195 x 170 x 87 mm dengan berat sekitar 1,7 kg.

10) Fitur Tambahan:

          ·      Sistem Suspensi Taut-Band: Menghilangkan gesekan dan memberikan ketahanan     tinggi terhadap guncangan.

·      Kompensasi Suhu: Sirkuit kompensasi suhu superior mengurangi efek suhu eksternal.

·     Perlindungan Medan Magnetik: Sirkuit magnetik dengan mekanisme sandwich mengurangi efek medan magnet eksternal. 

c)    Multimeter

    Multimeter merupakan sebuah alat pengukur yang digunakan untuuk mengetahui ukuran tegangan listrik, resistansi, dan arus Listrik. Karakteristik utama multimeter yang dipakai:

·     Merupakan jenis multimeter digital

·     Fungsi utama multimeter:

_  Mengukur Tegangan (Volt): Untuk mengetahui besar tegangan listrik pada komponen atau rangkaian.

_  Mengukur Arus (Ampere): Untuk mengetahui besar arus listrik yang mengalir dalam rangkaian.

_  Mengukur Resistansi (Ohm): Untuk mengukur besar hambatan suatu komponen listrik.

2.  Analisa perbandingan variasi hambatan terhadap nilai arus dan tegangan menggunakan tahanan geser dan potensiometer pada rangkaian seri

Data Pengukuran Potensiometer dan Tahanan Geser Seri

    Data hasil Pengukuran di atas dengan menggunakan tahanan geser dan potensiometer pada rangkaian membuktikan bahwa I total pada rangkaian seri sama setiap susunan komponen nya atau I total =I1=I2=I3. Dan Tegangan pada rangkaian seri berbeda disetiap komponen nya atau Vtotal pada seri= V1+V2+V3. hambatan terhadap nilai arus dan tegangan menggunakan tahanan geser dan potensiometer pada rangakain paralel menghasilkan nilai arus yang lebih kecil dibandingkan dengan rangkaian paralel. pada rangkaian seri arus lebih kecil karena Rtotal pada seri = R1+R2+R3 Makin besar hambatan maka arus makin kecil. Sesuai dengan hukum Ohm I=V/R

3.   Analisa perbandingan variasi hambatan terhadap nilai arus dan tegangan menggunakan tahanan geser dan potensiometer pada rangakain paralel!

Data Pengukuran Potensiometer dan Tahanan Geser Paralel

    Data hasil Pengukuran di atas dengan menggunakan tahanan geser dan potensiometer pada rangkaian membuktikan bahwa I total pada rangkaian paralel berbeda pada setiap susunan komponen nya atau I total =I1+I2+I3. Dan Tegangan pada rangkaian paralel sama  disetiap komponen nya atau Vtotal pada seri= V1=V2=V3. hambatan terhadap nilai arus menggunakan tahanan geser dan potensiometer pada rangakain paralel menghasilkan nilai arus yang lebih besar dibandingkan dengan rangkaian paralel. pada rangkaian paralel arus lebih besar karena Rtotal pada seri= 1/R1+1/R2+1/R3 Makin kecil hambatan maka arus makin besar Sesuai dengan hukum Ohm I=V/R

 4. Analisa nilai persen R pengukuran potensiometer menggunakan jembatan wheatston

    Setelah melakukan perhitungan nilai hambatan lalu menghitung R toleransi (R), didapatkan Rtoleransi sebesar 0,97%. Nilai persen R potensiometer didapat dengan menggunakan jembatan wheatstone. Nilai %R =0,97 % dapat disimpulkan bahwa persentasi error nya kurang (<5%). Dengan kata lain, tingkat akurasi pengukuran yang cukup tinggi karena selisih antara hasil pengukuran dan perhitungan teoritis hanya sedikit. Kesalahan ini disebabkan oleh toleransi komponen resistor, dan toleransi pembacaan alat ukur serta pengaruh factor- factor pengambilan data pengukuran oleh pratikan.

5. Download File[Kembali]

1.      Rangkaian Seri [Disini]

2.      Rangkaian Paralel [Disini]

3.      Rangkaian Jembatan Wheatston [ Disini]

4.      Tugas Pendahuluan [Disini]

5.      Laporan Akhir [Disini]

7.      Percobaan Rangkaian Seri [Disini]

8.      Percobaan Rangkaian Paralel [Disini]

9.      Percobaan Rangkian jembatan Wheatstone [Disini]