Dalam mata pelajaran fisika, tentu kita tidak bisa melewatkan materi pengukuran. Selain ada banyak rumus-rumus fisika, juga terdapat alat-alat fisika dengan berbagai fungsinya. Dapatkah Anda sebutkan apa alat fisika yang Anda sukai? Mengapa?
Ya, salah satu yang penting adalah alat ukur dalam materi listrik, seperti amperemeter dan voltmeter. Amperemeter digunakan dalam mengukur Kuat Arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Sementara, kegunaan Voltmeter adalah untuk mengukur tegangan yang mengalir dari suatu sumber tegangan listrik atau penggunaan tegangan oleh peralatan listrik.
Amperemeter memiliki satuan pengukuran Ampere (A) sedangkan Voltmeter memiliki satuan pengukuran Volt (V). Perbedaan fungsi voltmeter dan amperemeter menandakan bahwa setiap alat memiliki fungsi yang berbeda dengan karakteristiknya masing-masing.
Pada artikel ini, kita akan lebih berfokus tentang bagaimana memahami voltmeter dan cara menghitung voltmeter. Anda bisa belajar lebih banyak bersama guru privat Superprof. Belajar lebih mudah dan menyenangkan bersama guru yang tepat.
Cek di sini untuk mempelajari listrik statis
Memahami Voltmeter dan Bagian - bagiannya
Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk menentukan besaran tegangan listrik pada suatu elektronika atau rangkaian listrik dalam besaran tertentu. Volt meter adalah alat ukur fisika yang sangat penting. Voltmeter dipasang secara paralel pada ujung-ujung hambatan yang diukur beda potensialnya.
Voltmeter terdiri dari dua macam, yaitu voltmeter analog dan voltmeter digital. Cara membaca voltmeter analog dan digital cukup berbeda. Voltmeter digital akan langsung menunjukan angka ketika digunakan. Angka itu merupakan hasil akhir sehingga tidak perlu perhitungan khusus. Sementara saat menggunakan voltmeter analog, hasil pengukurannya berupa angka yang ditunjuk oleh jarum penunjuk yang tertera pada alat tersebut. Angkanya berada pada rentang skala tertentu sehingga perlu penghitungan khusus untuk mengetahui hasil akhirnya. Disinilah, Anda perlu belajar tentang bagaimana cara membaca voltmeter!
Periksa di sini untuk mengetahui hukum hooke
Karakteristik Voltmeter
Voltmeter biasanya digunakan untuk mengukur sumber tegangan seperti baterai, elemen volta, atau aki. Alat ini juga bisa digunakan untuk mengukur tegangan searah maupun bolak-balik. Pada rangkaian arus searah, pemasangan kutub-kutub voltmeter harus sesuai. Kutub positif dengan potensial tinggi dan kutub negatif dengan potensial rendah. Umumnya hal itu dapat ditandai dengan kabel berwarna hitam dan merah atau biru.
Penting untuk diperhatikan, saat pemasangan terbalik, maka akan terjadi penyimpangan yang arahnya ke kiri. Namun hal itu tidak menjadi masalah pada rangkaian arus bolak balik.
Kedua jenis voltmeter ini punya prinsip kerja yang berbeda. Khusus voltmeter analog, karena tersusun dari komponen elektromagnet dan jarum, sehingga prinsip kerjanya sinyal listrik yang diubah ke dalam tegangan akan ditampilkan melalui penyimpangan jarum. Pada voltmeter digital, jika rangkaian dipasang terbalik, hasil akan menunjukan angka negatif.
Selain itu, voltmeter juga memiliki satuan dan batasan maksimum tegangan yang bisa diukur. Batas ukur dalam voltmeter biasa dinyatakan dalam milivolt (mV), Volt (V), atau kilovolt (kV). Jika pengukuran melebihi batas yang ditentukan, maka voltmeter tersebut dapat rusak. Penting bagi Anda untuk memastikan batas tegangan terlebih dahulu sebelum menggunakan voltmeter.
Periksa di sini untuk mempelajari hakikat ilmu fisika
Prinsip Kerja Voltmeter
Pernahkah Anda berpikir bagaimana jarum di voltmeter analog bisa menunjuk ke angka tertentu saat disambungkan ke peralatan elektronik?
Ya, pada dasarnya di rangkaian listrik terdapat kuat arus dan medan magnet. Kuat arus dan medan magnet ini menghasilkan gaya magnetik. Gaya magnetik inilah yang menggerakan jarum penunjuk pada voltmeter.
Pergerakan jarum tersebut sebanding dengan kuat arus listrik yang mengalir. Ketika arus meningkat akan terjadi peningkatan simpangan pergerakan jarum sehingga jarum akan menunjuk ke nilai pengukuran yang lebih besar.
Bagian-bagian dari voltmeter
Berikut bagian-bagian dari voltmeter :
Keterangan:
Jarum Penunjuk menunjukkan ke angka pengukuran.
Angka Pengukuran menunjukkan hasil angka yang ditunjuk oleh jarum penunjuk.
Batas Skala merupakan batas dari skala pengukuran yang digunakan.
Batas Ukur merupakan nilai maksimum yang diperbolehkan saat pengukuran.
Soket digunakan sebagai tempat penghubung kabel ke rangkaian pastikan kabel positif terhubung ke kabel positif dan kabel negatif juga terhubung ke kabel negatif.
Knob Kalibrasi digunakan untuk mengkalibrasi jarum penunjuk.
Cara Membaca Voltmeter
Seperti yang disebutkan sebelumnya, ada dua jenis voltmeter yang berbeda, yakni digital dan analog. Tentu cara membaca voltmeternya juga berbeda. Pada voltmeter digital Anda hanya perlu melihat angka akhir yang ditunjukkan, itulah hasilnya. Sementara, Anda perlu sedikit melakukan perhitungan untuk menentukan hasil akhir pada voltmeter analog.
Cara membaca nilai hasil pengukuran pada voltemeter analog yaitu membandingkan skala yang ditunjuk dengan skala maksimum dan dikalikan dengan nilai batas ukur. Untuk membaca hasil ukur dari voltmeter tersebut dapat digunakan rumus :
NP = PJ/ ST x BU
Keterangan:
NP = Nilai Pengukuran
PJ = Penunjuk jarum (nilai yang ditunjukkan oleh jarum)
ST = Skala tertinggi voltmeter (nilai maksimum bila jarum full)
BU = Batas ukur voltmeter
Sebagai contoh coba perhatikan gambar di bawah ini!
Diketahui:
Jarum Penunjuk: 1.5
Batas Skala: 3
Batas Ukur: 5 A
Hasil Pengukuran = (Angka Pengukuran : Batas Skala) x Batas Ukur
= (1.5 : 3) x 5 V
= 0.5 x 5
= 2.5 V
Jadi berdasarkan cara membaca voltmeter besar tegangan yang mengaliri rangkaian tersebut sebesa 2.5 V.
Cek di sini untuk mempelajari hukum Gauss
Hambatan Voltmeter
Voltmeter yang ideal adalah voltmeter yang hambatan dalamnya bernilai tak terhingga.
Arus yang mengalir pada rangkaian listrik sebelum dipasang voltmeter adalah I. Ketika voltmeter dipasang paralel dengan R, arus terbagi menjadi 2, yaitu I1 dan I2. I1 mengalir pada hambatan R dan I2 mengalir melalui voltmeter dengan ada hambatan dalam misal dianggap RV. Tegangan pada hambatan R yang berbeda antara sebelum dan setelah digunakan voltmeter.
Pada rangkaian paralel, besar tegangan pada setiap hambatan jumlahnya sama, maka akan didapatkan:
Persamaan (2) menunjukkan bahwa sebelum dan setelah dipasang voltmeter, arus yang mengalir relatif sama, I1 ~ I, RV harus jauh lebih besar daripada R sehingga R + RV ~ RV
Cara menaikkan batas ukur voltmeter adalah dengan prinsip sederhana, yaitu dengan membagi tegangan yang melintasi voltmeter.
Anda dapat memahami alat ukur fisika lainnya beserta karakteristik dan cara membaca alat tersebut bersama guru privat fisika terbaik Superprof. Kami dapat menciptakan suasana belajar sesuai keinginan dan gaya belajar Anda.
Apa Anda menyukai artikel ini? Berikan penilaian Anda
Loading...
