Hambatan Dalam Amperemeter dan Voltmeter

LAPORAN PRAKTIKUM
EKSPERIMEN FISIKA
“Hambatan Dalam Amperemeter dan Voltmeter”
Oleh :
Anggota Kelompok VII ( Tujuh)
Dwi Alfina S.
(A1E010021)
Vivin Sri Rejeki
(A1E0100
)
Yarni Sri Yanti
(A1E0100
)
Pertiwi Riastuti
(A1E010009)
Mito Zakli
(A1E0100
Dosen Pengampu
:
)
M. Sutarno, M.Si
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENGETAHUAN
UNIVERSITAS BENGKULU
2013
BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Dua alat ukur listrik yang cukup penting peranannya akan dibahas dalam
modul ini. Kedua alat ukur itu adalah alat ukur arus listrik dan alat ukur tegangan
listrik. Alat ukur arus listrik biasa disebut amperemeter dan alat ukur tegangan listrik
disebut voltmeter.
Terdapat pembedaaan yang mencolok dalam penggunaan kedua alat ukur ini.
Amperemeter dipasang seri terhadap sumber tegangan, sedangkan voltmeter dipasang
paralel terhadap sumber tegangan.
Sekarang ini kedua alat ukur tersebut sudah terintegrasikan ke dalam satu alat
diberi nama multimeter, karena kemampuanya unutk mengukur beberapa besaran
listrik. Selain kedua besaran di atas, multimeter juga dapat digunakan untuk mengukur
besarnya hambatan. Hambatan dalam pada amperemeter dan voltmeter bisa diukur.
Untuk itu akan dibahas mengenai pengukuran hambatan dalam voltmeter dan
amperemeter.
2. Rumusan Masalah
1. Bagaimana cara mengukur hambatan dalam amperemeter ?
2. Bagaimana cara mengukur hambatan dalam voltmeter ?
3. Tujuan
Setelah melakukan percobaan ini anda diharapkan mampu :
1. Mengukur hambatan dalam amperemeter.
2. Mengukur hambatan dalam voltmeter.
4. Hipotesis
1. Untuk mengukur hambatan dalam ampermeter rangkaian volmeter dan
amperemeter disusun secara paralel
2. Untuk mengukur hambatan dalam voltmeter rangkaian voltmeter dan hambatan
disusun secara paralel
BAB II
LANDASAN TEORI
Jika suatu kawat penghantar diberi beda tegangan pada ujung-ujungnya dan diukur
arus yang melewati penghantar tersebut, maka menurut Hukum Ohm akan dipenuhi
persamaan : V = I R (1) dengan V merupakan beda tegangan, I adalah arus yang lewat pada
penghantar dan R hambatan dari penghantar. Persamaan (1) menunjukkan bahwa Hukum
Ohm berlaku jika hubungan antara V dan I adalah linier. Arus listrik dapat diukur dengan
menggunakan Ampermeter. Rangkaian dasar dari
Ampermeter DC adalah seperti pada
gambar (1) :
Beda tegangan listrik diukur dengan menggunakan Voltmeter
rangkaian dasar pada gambar 2 :
Dengan :
Rm
= hambatan dalam dari petunjuk skala (Ω)
Rs
= hambatan shunt dari Ampermeter (Ω)
Rv
= hambatan pengali dari Voltmeter (Ω)
Im
= arus simpangan skala penuh dari petunjuk skala (A)
Is
= arus shunt (A)
V
= tegangan pada voltmeter (volt)
I
= arus yang lewat ampermeter (A)
DC yang mempunyai
Pengukuran Hambatan Dalam Amperemeter
Hambatan dalam sebuah amperemeter dapat diukur atau dicari nilainya dengan dua
cara. Cara pertama adalah dengan menganggap dan memperlakukan amperemeter sebagai
sebuah hambatan beban yang kemudian diberi arus dari sebuah ggl dan kemudian diukur
tegangannya seperti pada gambar 8.11. cara kedua serupa dengan cara pertama, tetapi
volmeter pada cara pertama itu diganti dengan sebuah hambatan yang sudah diketahui
nilainya, seperti pada gambar 8.12.
Untuk rangkaian pada gambar 8.11, nilai hambatan dalam amperemeter dapat dicari dengan
persamaan,
𝑅𝐴 =
𝑉
𝐼
Dengan V adalah tegangan yang terbaca pada voltmeter, dan i adalah kuat arus yang terbaca
pada amperemeter.
Untuk rangkaian pada 8.12, nilai hambatan dalam amperemeter dapat dicari dengan
persamaan,
𝑅𝐴 =
𝐼1 − 𝐼2
𝑅
𝐼2
Dengan 𝑖1 adalah kuat arus yang terbaca pada amperemeter sebelum R dipasang dan 𝑖2 adalah
kuat arus yang terbaca pada amperemeter setelah R dipasang.
Pengukuran Hambatan Dalam Voltmeter
Hambatan dalam sebuah voltmeter dapat diukur dengan dua cara. Cara pertama
adalah dengan menganggap atau memperlakukan voltmeter sebagai sebuah hambatan beban
yang kemudian diberi arus dari sebuah ggl dan kemudian diukur kuat arusnya seperti pada
gambar 8.13. cara kedua serupa dengan cara pertama, tetapi amperemeter pada cara pertama
itu diganti dengan sebuah hambatan yang sudah diketahui nilainya, seperti pada gambar 8.14.
Untuk rangkaian pada gambar 8.13, nilai hambatan dalam voltmeter dapat dicari dengan
persamaan,
𝑅𝑉 =
𝑉
𝐼
Dengan V adalah tegangan yang terbaca pada voltmeter, dan i adalah kuat arus yang terbaca
pada amperemeter.
Untuk rangkaian pada 8.14, nilai hambatan dalam voltmeter dapat dicari dengan persamaan,
𝑅𝐴 =
𝑉1 − 𝑉2
𝑅
𝑉
Dengan 𝑉1adalah beda potensial yang terbaca pada amperemeter sebelum R dipasang dan 𝑉2
adalah beda potensial yang terbaca pada voltmeter setelah R dipasang.
BAB III
METODOLOGI EKSPERIMEN
1. Alat dan Bahan

Voltmeter DC

Amperemeter DC

Power supply 0-12 Volt DC

Rheostat 1 A; 20 ohm

Saklar

Hambatan

Kabel penghubung
2. Langkah Percobaan
a. Menentukan hambatan dalam dari ampermeter.
1. Susun rangkaian seperti gambar 8.11 dan 8.12 dengan R adalah hambatan
standar.
2. Tentukan besar tegangan yang digunakan dan usahakan agar selalu tetap selama
percobaan.
3. Ganti R sebanyak 5 kali.
4. Catat arus yang terbaca pada ampermeter.
b. Mengukur hambatan dalam dari Voltmeter
1. Susun rangkaian seperti gambar 8.13 dan 8.14 dengan R adalah hambatan
standar.
2. Tentukan besar arus yang lewat dan jaga supaya selalu konstan selama
percobaan.
3. Ubah tegangan sumber dan R sebanyak 5 kali.
4. Catat besar tegangan pada voltmeter.
\
3. Gambar Percobaan
Gambar 8.11
Gambar 8.12 (sebelum dipasang R)
Gambar 8.13
Gambar 8.14 (setelah dipasang R)
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Tabel hasil pengamatan
Gambar 8.11
𝑅𝐴 =
𝑉
𝐼
No. I (A)
V (volt)
RA (Ω)
1
30.10-3
28.10-3
0,93
2
33.10-3
30.10-3
0,90
3
35.10-3
32.10-3
0,91
4
37.10-3
34.10-3
0,91
5
39.10-3
36.10-3
0,92
Gambar 8.12
𝑅𝐴 =
𝐼1 − 𝐼2
𝑅
𝐼2
No. I1 (A)
dimana R = 47Ω
I2 (A)
RA (Ω)
1
30.10-3
28.10-3
3,357
2
33.10-3
31.10-3
3,032
3
35.10-3
32.10-3
4,406
4
37.10-3
34.10-3
4,147
5
40.10-3
37.10-3
3,811
Catatan : gambar 8.11 dan 8. 12 merupakan gambar yang pengukuran amperemeter.
Gambar 8.13
𝑅𝑉 =
𝑉
𝐼
No. I (A)
V (volt)
RA (Ω)
1
9.10-6
0,2
22222,2
2
14.10-6
0,4
28571,4
3
18.10-6
0,5
27777,7
4
24.10-6
0,7
29166,6
5
30.10-6
0,8
26666,6
Gambar 8.14
𝑅𝑣 =
𝑉1 − 𝑉2
𝑅
𝑉2
No. V1 (A)
dimana R = 10kΩ = 10000Ω
V2 (A)
RA (Ω)
1
0,3
0,2
5000
2
0,5
0,4
2500
3
0,6
0,4
5000
4
0,8
0,6
3333,3
5
0,9
0,7
2857,2
Catatan : gambar 8.13 dan 8. 14 merupakan gambar yang pengukuran Voltmeter.
2. Pembahasan

Untuk pengukuran hambatan dalam ampermeter
Pada gambar 8.11
Dapat dilihat dari tabel hasil pengamatan diatas dapat diketahui nilai hambatan dalam
ampermeter pada setiap 5 kali percobaan adalah berbanding lurus dengan Tegangan.
Dan berbanding terbalik dengan arus.
𝑅𝐴 =
𝑉
𝐼
Pada gambar 8.12
Dapat dilihat bahwa hambatan dalam pada ampermeter bergantung pada arus dan
hambatan yang diberikan.
𝑅𝐴 =
𝐼1 − 𝐼2
𝑅
𝐼2
Seharusnya nilai RA pada cara 1 dan 2 menghasilkan nilai yang sama, tapi
disini berbeda selisih sekitar 2,500-an Ω. Kesalahan hasil data tersebut adalah karena
hambatan tetap R yang harus digunakan tidak disertakan dalam buku panduan
praktikum. Sehingga yang kami gunakan adalah hambatan tetap 47 Ω. Untuk nilai RA
pada kedua cara tersebut agar tidak terlalu selisih jauh, hambatan tetap yang
diperlukan adalah 0,22 Ω. Tapi hambatan tetap yang tersedia di KIT Listrik dan
Magnet hanya 47 Ω, 100 Ω, 10 kΩ, dan 470 kΩ. Kami tidak menemukan 0,22 Ω.

Untuk pengukuran hambatan dalam Voltmeter
Pada gambar 8.13
Dapat dilihat bahwa
𝑅𝑉 =
𝑉
𝐼
yaitu hambatan dalam berbanding lurus dengan
tegangan dan berbanding terbalik dengan kuat arus.
Pada gambar 8.14
Dapat dilihat bahwa 𝑅𝑣 =
𝑉1 −𝑉2
𝑉2
𝑅 yaitu hambatan dalam bergantung pada tegangan
dan hambatan yang diberikan .
Seharusnya nilai RV pada cara 1 dan 2 menghasilkan nilai yang sama, tapi
disini berbeda selisih sekitar 18000-an Ω. Kesalahan hasil data tersebut adalah karena
hambatan tetap R yang harus digunakan tidak disertakan dalam buku panduan
praktikum. Sehingga yang kami gunakan adalah hambatan tetap 10 kΩ. Untuk nilai
RV pada kedua cara tersebut agar tidak terlalu selisih jauh, hambatan tetap yang
diperlukan adalah 47 kΩ. Tapi hambatan tetap yang tersedia di KIT Listrik dan
Magnet hanya 47 Ω, 100 Ω, 10 kΩ, dan 470 kΩ. Kami tidak menemukan 47 kΩ.
BAB V
PENUTUP
1. Kesimpulan
Berdasarkan
analisa
data
dan
pembahasan,
dapat
disimpulkan
bahwa
1) Untuk menentukan hambatan dalam amperemeter dapat digunakan 2 cara,
yaitu:
a.
Cara
pertama
adalah
pengukuran
langsung
dengan
menggunakan
voltmeter dimana amperemeter dan voltmeter dipasang secara paralel.
b.
Cara kedua adalah pengukuran bertahap dengan hambatan tetap R.
Untuk mengetahui nilai hambatan dalam amperemeter digunakan rumus.
𝑅𝐴 =
𝑉
𝐼
atau
𝑅𝐴 =
𝐼1 − 𝐼2
𝑅
𝐼2
2) untuk mengukur hambatan dalam voltmeter digunakan rumus
𝑅𝑉 =
𝑉
𝐼
atau
𝑅𝑉 =
𝑉1 − 𝑉2
𝑅
𝑉
2. Saran
Sebelum melaksanakan percobaan, hendaknya mahasiswa mempelajari dan
memahami konsep dan prinsip dari bahan praktikum.