BESARAN - BESARAN LISTRIK DAN ALAT UKUR LISTRIK
BESARAN-BESARAN LISTRIK
listrik merupakan suatu muatan yang terdiri dari muatan positif dan muatan negatif , dimana sebuah benda akan dikatakan memiliki energi listrik apabila suatu benda itu mempunyai perbedaan jumlah muatan .sedangkan muatan yang dapat berpindah adalah muatan negatif dari sebuah benda,berpindahnya muatan negatif ini disebabkan oleh bermacam gaya atau energi, misal energi gerak,energi panas dsb.perpindahan muatan negatif inilah yang disebut dengan energi listrik.karena suatu benda akan senantiasa mempertahankan keadaan netral atau seimbang antara muatan positif dan muatan negative. Sehingga apabila jumlah muatan positif lebih besar dari muatan negative, maka benda tersebut mencari muatan negative untuk mencapai keadaan seimbang.
Listrik memiliki besaran-besaran diantaranya sebagai berikut :
1.Tegangan Listrik
Tegangan listik yaitu perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial dari sebuah medan listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensial listriknya, suatu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi. Secara definisi tegangan listrik menyebabkan obyek bermuatan listrik negatif tertarik dari tempat bertegangan rendah menuju tempat bertegangan lebih tinggi. Sehingga arah arus listrik konvensional di dalam suatu konduktor mengalir dari tegangan tinggi menuju tegangan rendah.
2.Arus Listrik
Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan elektron-elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. Arus listrik dapat diukur dalam satuan couloumb/detik atau Ampere. Contoh arus listrik dalam kehidupan sehari-hari berkisar dari yang sangat lemah dalam satuan mikroAmpere seperti di dalam jaringan tubuh hingga arus yang sangat kuat 1-200 kiloAmpere seperti yang terjadi pada petir. Dalam kebanyakan sirkuit arus searah dapat diasumsikan resistansi terhadap arus listrik adalah konstan sehingga besar arus yang mengalir dalam sirkuit bergantung pada voltabese dan resistansi sesuai dengan hukum ohm.
3.Hambatan Listrik
Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor ) dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan listrik yang mempunyai satuan Ohm. yang dapat dirumuskan dengan
- R adalah hambatan (Ohm)
- V adalah tegangan (Volt)
- I adalah arus (ampere)
4.Gaya Gerak Listrik ( GGL )
Gaya gerak listrik (GGL) adalah besarnya energi listrik yang berubah menjadi energi bukan listrik atau sebaliknya, jika satu satuan muatan melalui sumber itu, atau kerja yang dilakukan sumber arus persatuan muatan. dinyatakan dalam Volt.
5.Muatan Listrik
Muatan listrik adalah muatan dasar yang dimiliki suatu benda, yang membuatnya mengalami gaya pada benda lain yang berdekatan dan juga memiliki muatan listrik. Simbol Q sering digunakan untuk menggambarkan muatan. sistem satuan internasional dari satuan Q adalah coloumb, yang merupakan 6.24 x 1018 muatan dasar. Q adalah sifat dasar yang dimiliki oleh materi baik itu berupa proton (muatan positif) maupun elektron (muatan negatif). Muatan listrik total suatu atom atau materi ini bisa positif, jika atomnya kekurangan elektron. Sementara atom yang kelebihan elektron akan bermuatan negatif. Besarnya muatan tergantung dari kelebihan atau kekurangan elektron ini, oleh karena itu muatan materi/atom merupakan kelipatan dari satuan Q dasar. Dalam atom yang netral, jumlah proton akan sama dengan jumlah elektron yang mengelilinginya (membentuk muatan total yang netral atau tak bermuatan).
6.Kapasitansi
Kapasitans adalah ukuran jumlah muatan listrik yang disimpan (atau dipisahkan) untuk sebuah potensial listrik yang telah ditentukan. Bentuk paling umum dari piranti penyimpanan muatan adalah sebuah kapasitor dua lempeng/pelat/keping. Jika muatan di lempeng/pelat/keping adalah +Q dan –Q, dan V adalah tegangan listrik antar lempeng/pelat/keping, maka rumus kapasitans adalah
7.Induktansi
Induktansi adalah sifat dari rangkaian elektronika yang menyebabkan timbulnya potensial listrik secara proporsional terhadap arus yang mengalir pada rangkaian tersebut, sifat ini disebut sebagai induktasi sendiri. Sedang apabila potensial listrik dalam suatu rangkaian ditimbulkan oleh perubahan arus dari rangkaian lain disebut sebagai induktansi bersama. Satuan induktansi dalam satuan internasional adalah weber per ampere atau dikenal pula sebagai henry (H).
Induktansi muncul karena adanya medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik (dijelaskan oleh hukum ampere). Supaya suatu rangkaian elektronika mempunyai nilai induktansi, sebuah komponen bernama induktor digunakan di dalam rangkaian tersebut, induktor umumnya berupa kumparan kabel/tembaga untuk memusatkan medan magnet dan memanfaatkan GGL yang dihasilkannya.
8.Kuat Medan Listrik
Medan lisrtik adalah ruang di sekitar benda bermuatan listrik dimana benda-benda bermuatan listrik lainnya dalam ruang ini akan merasakan atau mengalami gaya listriArah Medan Listrik.
Kuat medan listrik adalah besaran yang menyatakan gaya coloumb per satuan muatan di suatu titik.
9.Fluks Magnet
Fluk magnetik adalah ukuran total medan magnetik yang menembus bidang. secara matematis fluk maknetik didefinisikan sebagi perkalian skalar antara induksi magnetik (B) dengan luas bidang yang tegak lurus pada induksi magnetik tersebut.
BESARNYA:
f = B A cos q
5.Muatan Listrik
Muatan listrik adalah muatan dasar yang dimiliki suatu benda, yang membuatnya mengalami gaya pada benda lain yang berdekatan dan juga memiliki muatan listrik. Simbol Q sering digunakan untuk menggambarkan muatan. sistem satuan internasional dari satuan Q adalah coloumb, yang merupakan 6.24 x 1018 muatan dasar. Q adalah sifat dasar yang dimiliki oleh materi baik itu berupa proton (muatan positif) maupun elektron (muatan negatif). Muatan listrik total suatu atom atau materi ini bisa positif, jika atomnya kekurangan elektron. Sementara atom yang kelebihan elektron akan bermuatan negatif. Besarnya muatan tergantung dari kelebihan atau kekurangan elektron ini, oleh karena itu muatan materi/atom merupakan kelipatan dari satuan Q dasar. Dalam atom yang netral, jumlah proton akan sama dengan jumlah elektron yang mengelilinginya (membentuk muatan total yang netral atau tak bermuatan).
6.Kapasitansi
Kapasitans adalah ukuran jumlah muatan listrik yang disimpan (atau dipisahkan) untuk sebuah potensial listrik yang telah ditentukan. Bentuk paling umum dari piranti penyimpanan muatan adalah sebuah kapasitor dua lempeng/pelat/keping. Jika muatan di lempeng/pelat/keping adalah +Q dan –Q, dan V adalah tegangan listrik antar lempeng/pelat/keping, maka rumus kapasitans adalah
- C adalah kapasitansi yang diukur dalam farad
- Q adalah muatan yang diukur dalam coloumb
- V adalah voltase yang diukur dalam volt
7.Induktansi
Induktansi adalah sifat dari rangkaian elektronika yang menyebabkan timbulnya potensial listrik secara proporsional terhadap arus yang mengalir pada rangkaian tersebut, sifat ini disebut sebagai induktasi sendiri. Sedang apabila potensial listrik dalam suatu rangkaian ditimbulkan oleh perubahan arus dari rangkaian lain disebut sebagai induktansi bersama. Satuan induktansi dalam satuan internasional adalah weber per ampere atau dikenal pula sebagai henry (H).
Induktansi muncul karena adanya medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik (dijelaskan oleh hukum ampere). Supaya suatu rangkaian elektronika mempunyai nilai induktansi, sebuah komponen bernama induktor digunakan di dalam rangkaian tersebut, induktor umumnya berupa kumparan kabel/tembaga untuk memusatkan medan magnet dan memanfaatkan GGL yang dihasilkannya.
8.Kuat Medan Listrik
Medan lisrtik adalah ruang di sekitar benda bermuatan listrik dimana benda-benda bermuatan listrik lainnya dalam ruang ini akan merasakan atau mengalami gaya listriArah Medan Listrik.
Kuat medan listrik adalah besaran yang menyatakan gaya coloumb per satuan muatan di suatu titik.
9.Fluks Magnet
Fluk magnetik adalah ukuran total medan magnetik yang menembus bidang. secara matematis fluk maknetik didefinisikan sebagi perkalian skalar antara induksi magnetik (B) dengan luas bidang yang tegak lurus pada induksi magnetik tersebut.
BESARNYA:
f = B A cos q
- f = fluks magnetik (weber)
- B = induksi magnetik
- A = luas bidang yang ditembus garis gayamagnetik
- q = sudut antara arah garis normal bidang A dan arah B
Besaran listrik satuan dan alat ukurnya:
Alat Ukrur Listrik
1. Multimeter
Multimeter adalah alat untuk mngukur listrik yang sering dikenal sebagai VOAM (VolT, Ohm, Ampere meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan (ohm-meter), maupun arus (amper-meter). Ada dua kategori multimeter: multimeter digital atau DMM (digital multi-meter)(untuk yang baru dan lebih akurat hasil pengukurannya), dan multimeter analog. Masing-masing kategori dapat mengukur listrik AC, maupun listrik DC.
Secara umum adalah alat ukur yang dipakai untuk mengukur tegangan listrik, arus listrik, dan tahanan (resistansi). Sedangkan pada perkembangannya multimeter masih bisa digunakan untuk beberapa fungsi seperti mengukur temperatur, induktansi, frekuensi, dan sebagainya. Ada juga orang yang menyebut multimeter dengan sebutan AVO meter, mungkin maksudnya A (ampere), V(volt), dan O(ohm).
Fungsi Multimeter :
1. Mengukur tegangan DC
2. Mengukur tegangan AC
3. Mengukur kuat arus DC
4. Mengukur nilai hambatan sebuah resistor
5. Mengecek hubung-singkat / koneksi
6. Mengecek transistor
7. Mengecek kapasitor elektrolit
8. Mengecek dioda, led dan dioda zener
9. Mengecek induktor
10. Mengukur HFE transistor (type tertentu)
11. Mengukur suhu (type tertentu)
2. Mengukur tegangan AC
3. Mengukur kuat arus DC
4. Mengukur nilai hambatan sebuah resistor
5. Mengecek hubung-singkat / koneksi
6. Mengecek transistor
7. Mengecek kapasitor elektrolit
8. Mengecek dioda, led dan dioda zener
9. Mengecek induktor
10. Mengukur HFE transistor (type tertentu)
11. Mengukur suhu (type tertentu)
2. Galvanometer
Galvanometer adalah alat yang digunakan untuk menentukan keberadaan, arah, dan kekuatan dari sebuah arus listrik dalam sebuah konduktor.
Semua galvanometers didasarkan atas penemuan oleh Hans C. Oersted bahwa jarum magnetis adalah yg dibelokkan oleh keberadaan sebuah arus listrik di dekat konduktor.
Ketika sebuah arus listrik yang lewat melalui konduktor, maka jarum magnetis cenderung berbelok ke kanan di sudut ke konduktor sehingga dengan arah yang paralel dengan baris induksi sekitar konduktor dan utara tiang poin dalam arah yang ini baris induksi mengalir.
Secara umum, sejauh mana jarum yang ternyata adalah bergantung pada kekuatan yang sekarang. Dalam galvanometers pertama, yang berputar bebas jarum magnetis adalah hung dalam lilitan dari kawat, dalam versi yang lebih baru telah magnet tetap dan dibuat berliku-liku yg dpt bergerak.
3. Ampere Meter
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik baik untuk listrik DC maupun AC yang ada dalam rangkaian tertutup. Amperemeter biasanya dipasang berderet dengan elemen listrik. Cara menggunakannya adalah dengan menyisipkan amperemeter secara langsung ke rangkaian.
4. Volt Meter
Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur besaran tegangan atau beda potensial listrik antara dua titik pada suatu rangkaian listrik yang dialiri arus listrik.
Pada alat ukur voltmeter ini biasanya ditemukan tulisan voltmeter (V), milivoltmeter (mV), mikrovoltmeter, dan kilovolt (kV). Sekarang ini, voltmeter ditemukan dalam dua jenis yaitu voltmeter analog (jarum penunjuk) dan voltmeter digital.
Voltmeter memiliki batas ukur tertentu, yakni nilai tegangan maksimum yang dapat diukur oleh voltmeter tersebut. Jika tegangan yang diukur oleh voltmeter melebihi batas ukurnya, voltmeter akan rusak.
5. OHM Meter
Ohmmeter adalah perangkat yang mengukur jumlah listrik yang dihasilkan pergeseran seperti elektron melewati sebuah konduktor listrik. Juga dikenal sebagai hambatan listrik, nilainya dinyatakan dalam satuan “ohm.”
Pengukuran ini diatur oleh “Hukum Ohm,” yang menyatakan bahwa arus yang melalui rangkaian listrik berbanding lurus dengan jumlah tegangan yang diberikan. Ketika ditulis sebagai persamaan aljabar, fenomena alam ini akan terlihat seperti ini: R = V / I, dimana R adalah Resistensi, V Tegangan, dan I mewakili Arus.
Mekanisme bagaimana ohmmeter kerjanya sangat sederhana. Pertama, ohmmeter harus mampu menghasilkan aliran internal saat ini, oleh karena itu, dilengkapi dengan baterai sendiri. Perangkat ini juga terdiri dari dua arah, dari mana resistensi di antara mereka diukur. Ujung merah dihubungkan ke terminal positif sesuai unit listrik sedang diuji, sedangkan hitam melekat ke negatif. Ketika arus mengalir dari baterai dan melalui unit, ohmmeter mengukur penurunan tegangan, atau hambatan, yang terjadi.
6. Avo Meter
Avometer berasal dari kata ”AVO” dan ”meter”. ‘A’ artinya ampere, untuk mengukur arus listrik. ‘V’ artinya voltase, untuk mengukur voltase atau tegangan. ‘O’ artinya ohm, untuk mengukur ohm atau hambatan. Terakhir, yaitu meter atau satuan dari ukuran.
Secara umum, pengertian dari AVO meter adalah suatu alat untuk mengukur arus, tegangan, baik tegangan bolak-balik (AC) maupun tegangan searah (DC) dan hambatan listrik.
AVO meter sangat penting fungsinya dalam setiap pekerjaan elektronika karena dapat membantu menyelesaikan pekerjaan dengan mudah dan cepat, Tetapi sebelum mempergunakannya, para pemakai harus mengenal terlebih dahulu jenis-jenis AVO meter dan bagaimana cara menggunakannya agar tidak terjadi kesalahan dalam pemakaiannya dan akan menyebabkan rusaknya AVO meter tersebut.
Berdasarkan prinsip kerjanya, ada dua jenis AVO meter, yaitu AVO meter analog (menggunakan jarum putar / moving coil) dan AVO meter digital (menggunakan display digital). Kedua jenis ini tentu saja berbeda satu dengan lainnya, tetapi ada beberapa kesamaan dalam hal operasionalnya. Misal sumber tenaga yang dibutuhkan berupa baterai DC dan probe / kabel penyidik warna merah dan hitam.
Pada AVO meter digital, hasil pengukuran dapat terbaca langsung berupa angka-angka (digit), sedangkan AVO meter analog tampilannya menggunakan pergerakan jarum untuk menunjukkan skala. Sehingga untuk memperoleh hasil ukur, harus dibaca berdasarkan range atau divisi. AVO meter analog lebih umum digunakan karena harganya lebih murah dari pada jenis AVO meter digital.
7. Tang Ampere
Tang amper adalah alat untuk menggukur arus listrik tapi bedanya bentuk alat ini seperti tang dan untuk mengetahui berapa arus yang sedang mengalir hanya dengan mengkaitkan diantara kabel yang ingin kita ukur arusnya.
Tang Ampere atau dalam bahasa Inggrisnya disebut dengan Clamp Meter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur arus listrik pada sebuah kabel konduktor yang dialiri arus listrik dengan menggunakan dua rahang penjepitnya (Clamp) tanpa harus memiliki kontak langsung dengan terminal listriknya.
Dengan demikian, kita tidak perlu mengganggu rangkaian listrik yang akan diukur, cukup dengan ditempatkan pada sekeliling kabel listrik yang akan diukur.Pada umumnya, Tang Ampere (Clamp Meter) yang terdapat di pasaran memiliki fungsi sebagai Multimeter juga.
Jadi selain terdapat dua rahang penjepit, Clamp Meter juga memiliki dua probe yang dapat digunakan untuk mengukur Resistansi, Tegangan AC, Tegangan DC dan bahkan ada model tertentu yang dapat mengukur Frekuensi, Arus Listrik DC, Kapasitansi dan Suhu.
8. Watt Meter
Wattmeter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur daya listrik secara langsung. Wattmeter dapat digunakan untuk pengukuran pada arus searah maupun arus bolak balik.
Wattmeter digunakan untuk mengukur daya listrik pada beban-beban yang sedang beroperasi dalam suatu sistem kelistrikan dengan beberapa kondisi beban seperti: beban DC, beban AC satu phase serta beban AC tiga phase.
Pada Watt meter terdapat kumparan tegangan dan kumparan arus, sehingga besarnya medan magnit yang ditimbulkan sangat tergantung pada besarnya arus yang mengalir melalui kumparan arus tersebut.
Walaupun medan magnit yang ditimbulkan oleh kumparan tegangan praktis sama (tidak berubah), maka bila arus yang mengalir pada kumparan arus makin besar (sesuai dengan besarnya alat / peralatan listrik), maka medan magnit yang ditimbulkan oleh kumparan arus juga makin besar, sehingga gaya tolak yang menyebabkan kumparan tegangan / jarum berputar kekanan juga makin nkuat, yang menyebabkan penyimpangan jarum kekanan makin lebar.
9. KWH Meter
Kwh meter adalah alat yang digunakan oleh pihak PLN untuk menghitung besar pemakaian daya konsumen. Alat ini sangat umum dijumpai di masyarakat.
Bagian utama dari sebuah KWH meter adalah kumparan tegangan, kumparan arus, piringan aluminium, magnet tetap yang tugasnya menetralkan piringan aluminium dari induksi medan magnet dan gear mekanik yang mencatat jumlah perputaran piringan aluminium.
Alat ini bekerja menggunakan metode induksi medan magnet dimana medan magnet tersebut menggerakkan piringan yang terbuat dari aluminium. Putaran piringan tersebut akan menggerakkan counter digit sebagai tampilan jumlah KWH nya.
10. Potensiometer
Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat.
11. Frekuensi meter
Frekuensi meter adalah meter yang digunakan untuk mengukur banyaknya pengulangan gerakan periodik perdetik. Gerakan periodik seperti detak jantung, ayunan bandul jam. Batang yang frekuensi dasarnya sama dengan frekuensi elektromagnet diberi energi, akan membentuk suatu getaran.
Frekuensi meter merupakan alat yang digunakan untuk mengukurbanyaknya pengulangan gerakan periodik perdetik. Gerakan periodik seperti detak jantung, ayunan bandul jam. Ada dua jenis frekuensi meter analog dan digital.
Frekuensi meter analog merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur besaran frekuensi dan yang berkaitan dengan frekuensi.
Terdapat beberapa jenis frekuensimeter analog diantaranya jenis batang atau lidah getar, alat ukur ratio dan besi putar. Dalam mengukur frekuensi atau waktu perioda secara elektronik dapat dilakukan dengan beberapa cara.
Komentar
Posting Komentar