ampere2

Amperemeter dan Voltmeter – Pengertian, Desain, Rumus Dan Contoh Soal

Posted on

Arus Listrik ada dua macam, yakni arus listrik bolak-balik atau biasa disebut arus listrik AC (Alternating Current) dan arus listrik searah atau arus DC (Direct Current). Untuk mengukur besarnya arus listrik dibutuhkan alat yang bernama Amperemeter. Sedangkan Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik.

ampere2

Kali ini kita bahas bagaimana mendesain amperemeter dan voltmeter. Komponen utama yang menyusun sebuah amperemeter dan voltmeter analog adalah galvanometer DC. Sebuah galvanometer memiliki dua karakteristik berikut.

  1. Karakteristik pertama adalah kuat arus yang melalui kumparan kawat yang menyebabkan simpangan (defleksi) skala penuh.
  2. Karakteristik kedua adalah hambatan kawat kumparan RG.

Berdasarkan karakteristik tersebut, amperemeter dan voltmeter dapat disusun dari galvanometer.

 Mendesain Amperemeter dari Galvanometer

Amperemeter disusun dari sebuah galvanometer dan satu atau lebih resistoryang disebut resistor shunt. Agar amperemeter dapat digunakan untuk mengukur kuat arus yang besar, sebuah resistor shunt (Rsh) dipasang paralel dengan galvanometer. Dengan demikian, sebuah amperemeter disusun oleh sebuah galvanometer dan resistor shunt seperti dibawah ini.

ampere galvanometer

Jumlah perbandingan:

galvano1

Dengan
Rsh = hambatan resistot shunt
RG = hambatan kawat kumparan galvanometer
n = pembesaran amperemeter

Hambatan kawat kumparan galvanometer yang disusun paralel dengan hambatan resistor shunt dapat digantikan oleh sebuah hambatan pengganti (RA). Besar hambatan pengganti tersebut sebagai berikut.


galvano2

Dengan RA : hambatan dalam amperemeter

Ketika digunakan untuk mengukur kuat arus yang mengalir pada suatu rangkaian, amperemeter harus dirangkai seri terhadap rangkaian. Perhatikan gambardi samping. Sebuah amperemeter digunakan untuk mengukur besar arus yang melalui sebuah rangkaian yang memiliki hambatan R. Besar hambatan totalnya sebagai berikut.

Rtotal = RA + R

Dengan Rtotal : hambatan total rangkaian

Mendesain Voltmeter dari Galvanometer

Sebuah voltmeter disusun oleh sebuah galvanometer dan sebuah resistor seri. Agar voltmeter dapat digunakan untuk mengukur tegangan yang besar, sebuah resistor seri (Rs) dipasang seri dengan galvanometer.

voltmeter galvanometer

Vs : VG = Rs : RG
Jumlah perbandingan = Rs + RG
Jumlah tegangan Vs + VG = V
Jadi, Rs : (n-1) RG

Dengan
Rs : hambatan resistor seri
RG : hambatan galvanometer
n : perbesaran voltmeter

Hambatan kawat kumparan galvanometer yang disusun seri dengan hambatan seri dapat digantikan oleh sebuah hambatan pengganti (RJ. Hambatan pengganti tersebut disebut hambatan dalam voltmeter yang besarnya sebagai berikut.

Rv = Rs + RG

Dengan Rv = hambatan dalam voltmeter

Untuk mengukur tegangan pada suatu rangkaian, voltmeter harus dirangkai paralel terhadap rangkaian, Dengan demikian, hambatan total rangkaian sebagai berikut.

galvano3


Contoh Soal:

Sebuah galvanometer memiliki arus skala penuh 0,2 mAdan hambatan RG = 40Ω. Tentukan Rs yang harus dipasang seri dengan kumparan galvanometer untuk menghasilkan sebuah voltmeter yang memiliki tegangan skala penuh 160 mV.

Pembahasan:

galvano4

Demikian penjelasan yang bisa kami sampaikan tentang Amperemeter dan Voltmeter – Pengertian, Desain, Rumus Dan Contoh Soal. Semoga postingan ini bermanfaat bagi pembaca dan bisa dijadikan sumber literatur untuk mengerjakan tugas. Sampai jumpa pada postingan selanjutnya.


Baca postingan selanjutnya: