VOLTMETER DAN AMPEREMETER

(C-1)

I. TUJUAN PERCOBAAN

1) Mengukur kuat arus dan beda tegangan pada rangkaian arus searah(DC)

2) Mengukur tahanan dalam dari voltmeter dan amperemeter.

3) Mengukur daerah pengukuran voltmeter dan amperemeter.

II. ALAT-ALAT PERCOBAAN DAN FUNGSINYA

1) Milivoltmeter : Alat untuk mengukur tegangan dalam suatu rangkaian

(skala mili).

2) Miliampere : Alat untuk mengukur kuat arus dalam suatu rangkaiam

(skala mili).

3) Amperemeter : Alat untuk mengukur kuat arus dalam suatu rangkaian.

4) Hambatan box : Alat untuk mengatur besar hambatan.

5) Hambatan tetap : Hambatan yang nilainya tetap, yang akan mejadi

kontrol pada percobaan.

6) Sumber tegangan : Sebagai sumber energi yang digunakan selama

percobaan.

III.TINJAUAN PUSTAKA

Arus listrik adalah banyaknya muatan yang mengalir persatuan waktu. Satuan

arus adalah coulomb per detik, dinamakan ampere. Hukum-hukum yang

mendasari listrik arus searah adalah:

1. Hukum Ohm

Menyatakan bahwa:”Hambatan suatu penghantar adalah konstan, tidak

bergantung pada tegangan dan kuat arus listrik pada penghantar.”

Pengantar yang mengikuti Hukum Ohm adalah logam sehingga grafik

tegangan(V) terhadap kuat arus listrik adalah linier.

1

2. Hukum Kirchoff I

“Jumlah arus listrik yang masuk ke suatu titik cabang sama dengan jumlah

arus yang meninggalkan titik cabang itu.”

3. Hukum Kirchoff II

“Jumlah aljabar dari perubahan-perubahan potensial yang ditemukan

didalam sebuah lintasan lengkap dari suatu titik yang sama(lintasan

tertutup) dalam rangkaian tersebut sama dengan nol.”

Rumus arus listrik searah adalah sebagai berikut :

V = I . R

Sesatan rumusnya adalah :

=

Alat untuk mengukur kuat arus listrik adalah amperemeter. Untuk mengukur kuat

arus listrik suatu komponen, amperemeter dipasang ke dalam rangkaian sehingga

berhubungan seri dengan komponen tersebut. Sifat listrik yang harus dimiliki

amperemeter agar tidak merubah rangkaian adalah bahwa, amperemeter tersebut

tidak memiliki hambatan. Jika amperemeter memiliki hambatan, maka hambatan

total pada rangkaian akan bertambah. Sehingga arus yang mengalir akan mengecil

dan arus yang terukur menjadi salah. Berikut adalah gambar cara menggunakan

amperemeter.

2

Untuk mengukur tahanan dalam dari amperemeter atau miliamperemeter,

komponen harus dirangkai seperti berikut:

Perhatikan gambar di atas. Sebelum Rbox dipasang, jarum miliamperemeter

menunjukkan arus sebesar Ia. Jika Rbox dupasang dan diketahui besarnya, maka RA

dapat dihitung dengan rumus:

RA = i - ia Rb

ia

Voltmeter adalah alat untuk mengukur tegangan ataun beda potensial suatu

komponen. Untuk mengukur beda potensial antara dua titik pada suatu

komponen,kedua titik tersebut harus dihubungkan dengan terminal voltmeter

sehingga terhubung secara paralel dengan komponen tersebut. Keakuratan

pengukuran tegangan bergantung pada hanbatan voltmeter. Jika hambatan dalam

voltmeter besar, maka arus yang melewati nya akan sangat kecil. Oleh karena itu,

idealnya hambatan voltmeter besarnya tak terhingga. Namun pada praktiknya,

hambatan voltmeter bukan tak terhingga, tetapi diusahakan sangat besar.

Berikut ini adalah gambar cara menggunakan voltmeter :

Untuk mengukur tahanan dalam dari sebuah voltmeter, maka dibuat rangkaian

sebagai berikut:

3

Perhatikan gambar diatas. Sebelum Rbox dipasang, jarum menunjukkan harga E.

Setelah dipasang, voltmeter menunjukkan harga Vv. Jika Rbux diketahui, maka Rv

dapat dihitung dengan rumus:

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

1) Mengukur kuat arus

a) Menyusun rangkaian seperti gambar 1.a

b) Mengatur Rbox sehingga menunjukkan 50 ohm

c) Mengatur miliamperemeter pada skala maksimum

d) Mengatur posisi power supply pada skala maksimum

e) Mencatat kedudukan miliamperemeter

f) Mengulangi setiap percobaan untuk setiap perubahan Rbox

g) Menyusun rangkaian seperti gambar 1.b

h) Mengatur Rbox dan miliamperemeter sebelum dihubungkan dengan

sumber tegangan

i) Mengatur posisi sumber tegangan

j) Mencatat kedudukan miliamperemeter

k) Mengulangi percobaan untuk setiap perubahan Rbox

2) Mengukur beda tegangan

a) Menyusun rangkaian seperti gambar 2

b) Mengatur Rbox sebelum menghubungkan dengan sumber tegangan

(nilainya tanyakan ke asisten)

c) Mengatur sumber tegangan pada posisi minimal

d) Mencatat kedudukan voltmeter dan amperemeter

4

e) Mengulangi percobaan untuk harga Rbox yang berbeda

3) Mengukur tahanan dalam sebuah miliamperemeter

a) Menyusun rangkaian seperti gambar 3

b) Mengatur sumber tegangan pada posisi minimal

c) Mengukur arus dari sunber tegangan secara langsung dengan

menggunakan miliamperemeter

d) Mencatat kedudukan sebagai arus (I) total,(tanpa dengan Rbox)

e) Memasang Rbox pada posisi 2 ohm

f) Mencatat kedudukan arus sebagai Ia

g) Mengulangi pecobaan untuk setiap perubahan I total dengan merubah

posisi sumber tegangan

4) Mengukur tahanan dalam voltmeter

a) Menyusun rangkaian seperti gambar 4

b) Mengatur sumber tegangan pada posisi minimal

c) Mengukur tegangan dengan voltmeter langsung

d) Mencatat kedudukan tegangan

e) Memasang Rbox dan mencatat kedudukan voltmeter

f) Mengulangi percobaan dengan merubah posisi sunber tegangan

V. TUGAS PENDAHULUAN

1) Berdasarkan gambar 1, bagaimana seharusnya besar tahanan dalam sebuah

miliamperemeter yang baik(mendekati kebenaran). Jelaskan!

Jawab: Besar tahanan yang baik adalah apabila tahanan tersebut relatif

kecil, sehingga arus tidak terhambat terlalu besar.

2) Pada gambar 2, bagaimana tahanan dalam voltmeter?

5

Jawab: Tahanan dalam voltneter adalah yang relatif besar.

3) Dapatkah sebuah amperemeter menjadi sebuah voltmeter? Apa syaratnya?

Bagaimanakah rangkaiannya? Jelaskan!

Jawab: Dapat, dengan memasangkan resistor secara seri dan paralel.

Seri

Harga R:

R= ( n – R ) Rp

Paralel

Harga R:

R = n.R

( r + R )( r . R )-( r + R )

4) Turunkan rumus (1) dan (2)!

Jawab: (1) Ra = (I – Ia ). Rb

Ia

I = Ia + Ir , maka Ia = I – IR

VA = VR

IA.RA = IR.Rb

IA.RA = (I – IA).RB

RA = (I - IA).RB / IA

(2) RV = (VV / E – VV) x Rb

IV = VB

RV =

RV =

6

5) Sebenarnya persamaan (1) dan (2) kurang tepat. Apakah syarat-syarat agar

kedua runus tersebut berlaku?

Jawab: Syarat harga Ia tidak nol dan n juga tidak nol

7

DAFTAR PUSTAKA

Sanny, Jeff. Moebs, William.1996. University Physics. New York: WCB Mc

Graw- Hill.

B. Krauskopf, Konrad. Beiser, Arthur.2000. The Physical Universe. New york:

The Mc Graw-Hill companies. Inc.

Jones/ Childers.2001. Comtemporary College Physics. New york: WCB Mc

Graw-Hill.

8