LAPORAN
ALAT-ALAT UKUR
“GALVANOMETER
SEDERHANA“
Dosen Pengampu : Wawan Kurniawan,
M.Cs
DISUSUN OLEH:
KELOMPOK : V
Ai suryani (RSA1C315005)
Deti Kurniasari (RSA1C315012)
Irdianti (RSA1C315004)
Nurfadillah (RSA1C315013)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA PGMIPA-U
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JAMBI
2016
I. Tujuan
Tujuan pembuatan galvanometer sedehana adalah sebagai
berikut:
1.
Mengetahui komponen-komponen pada galvanometer
2.
Mengetahui prinsip kerja galvanometer
3.
Mengetahui cara penggunaan galvanometer untuk mengukur
tegangan yang relative kecil.
II. Landasan teori
Pengukuran adalah suatu pembandingan
antara suatu besaran dengan besaran lain yang sejenis secara eksperimen dan
salah satu besaran dianggap sebagai standar. Dalam pengukuran listrik terjadi
juga pembandingan, dalam pembanding- an ini digunakan suatu alat Bantu (alat
ukur). Alat ukur ini sudah dikalibrasi, sehingga dalam pengukuran listrik pun
telah terjadi pembandingan. Dalam melakukan eksperimen dibutuhkan pengukuran dan alat yang digunakan
di dalam pengukuran yang disebut alat ukur. Dalam kehidupan sehari hari, alat
ukur listrik merupakan peralatan yang diperlukan oleh manusia. Proses
pengukuran dalam system tenaga listrik merupakan salah satu prosedur standar
yang harus dilakukan. Dikarenakan melalui pengukuran akan diperoleh
besaran-besaran yang diperlukan, baik untuk pengambilan keputusan instrumental
control maupun hasil yang diinginkan oleh seorang user (pengguna).
Pada
pengukuran listrik dapat dibedakan dua hal:
a. Pengukuran
besaran listrik, seperti arus (ampere), tegangan (volt), daya listrik (watt),
dll
b. Pengukuran
besaran nonlistrik, seperti suhu, luat cahaya, tekanan, dll
Besaran listrik yaitu: tegangan, arus, daya, frekuensi dan sebagainya
tidak dapat kita ukur langsung karena tidak dapat langsung ditanggapi oleh alat
indra kita. Menurut prinsip kerja dan konstruksi dari pada alat
ukur listrik dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
alat ukur kumparan putar magnet
permanen (PMMC)
alat ukur
besi putar
alat ukur
elektro dinamis
alat ukur
elektro statis
alat ukur
induksi
alat ukur berdasarkan efek panas
Pada percobaan ini kami membuat alat
ukur kumparan putar megnet permanen (PMMC). Pada alat
kumparan putar jenis magnet permanen ,jarum penunjuk meter akan berhenti
apabila torsi penyimpang dan torsi kontrol sama besarnya, sehingga torsi
penyimpang sebanding dengan arus yang mengalir.Karena alat ukur kumparan putar
jenis magnet permanent bekerja berdasarkan gaya Lorentz maka torsi penyimpang
yang terjadi apabila arus yang melewati kumparan menimbulkan gaya dikedua
sisinya .hal ini sebanding apabila arus yang melalui kumparan 1 ampere maka
magnitude gaya akan ditimbulkan pada tiap sisi kumparan.
Apabila kumparan dipasang
pegas-pegas pengatur ,maka torsi elektromagnetik akan membangkitkan torsi
mekanik pegas yang arahnya berlawanan sehingga kumparan tersebut dapat
berputar. Pada saat terjadi kesetimbangan torsi ,kumparan defleksi dengan sudut
tertentu .bresarnya sudut defleksi ditunjukan oleh jarum penunjuk sehingga
dapat ditera antara arus listrik dan sudut defleksinya. Dan aplikasinya
terdapat pada galvanometer arus searah, fluks meter galvanometer balistik dll. Oleh karena itu dilakukan percobaan untuk membuktikan prinsip kerja
galvanometer sederhana.
Istilah
galvanometer diambil dari seorang yang bernama Luivi Galvani. Penggunaan
galvanometer yang pertama kali dilaporkan oleh Johann Schweigger dari
Universitas Halle di Nurremberg pada 18 september 1820. Andre-Marie Ampere
adalah seorang yang memberi kontribusi dalam mengembangkan galvanometer.
Galvanometer pada umumnya dipakai untuk penunjuk analog arus searah, dimana
arus yang diukur merupakan arus-arus kecil misalnya yang diperoleh pada
pengukuran fluks magnet.
Galvanometer adalah instrument
elektromekanik yang digunakan untuk mendeteksi adanya arus listrik yang
mengalir dalam suatu rangkaian. Alat ini sangat sensitif dan tidak digunakan
untuk mengukur arus listrik yang besar, meskipun demikian, alat ini masih dapat
digunakan untuk mengukur arus yang sangat kecil. Namun kegunaan utama alat ini
adalah untuk mendeteksi adanya arus listrik dan bukan untuk mengukur besarnya
arus listrik. arus listrik nbiasanya diukur menggunakan ampermeter (Umar,
efrizon. 2008:64).
Prinsip Kerja Galvanometer,
Galvanometer pada umumnya dipakai untuk arus tetapi dalam mengukur kuat arus
listrik galvanometer bekerja berdasarkan prinsip bahwa sebuah kumparan yang
dialiri arus listrik dapat berputar ketika diletakkan dalam satu daerah medan
magnetic. Pada dasarnya kumparan terdiri dari banyak lilitan kawat. Sebuah
galvanometer yang digantungkan pada kumparan, kopel magnetic akan memutar
kumparan seperti yang telah kita ketahui kumparan hanya dapat berputar maksimal
seperempat putaran kedudukan kumparan tegak lurus terhadap medan magnet.
Galvanometer
bekerja berdasarkan gaya Lorentz. Gaya dimana gerak partikel akan menyimpang
searah dengan gaya lorentz yang mempengaruhi. Arah gaya Lorentz pada muatan
yang bergerak dapat juga ditentukan dengan kaidah tangan kanan dari gaya
Lorentz (F) akibat dari arus listrik, I dalam suatu medan magnet B. Ibu jari,
menunjukan arah gaya Lorentz . Jari telunjuk, menunjukkan arah medan magnet
(B). Jari tengah, menunjukkan arah arus listrik (I). Untuk muatan positif arah
gerak searah dengan arah arus, sedang untuk muatan negatif arah gerak berlawaan
dengan arah arus.
Cara kerjanya galvanometer sama
dengan motor listrik, tapi karena dilengkapi pegas, maka kumparannya tidak berputar.
Karena muatan dalam magnet dapat berubaha karena arus listrik yang mengalir ke
dalamnya. Galvanometer pada umumnya dipakai untuk arus searah, tetapi
prinsipnya menggunakan konstruksi kumparan putar.
v
Cara kerja galvanometer, yaitu
berputarnya kumparan karena munculnya dua gaya Lorents sama besar tetapi
berlawanan arah, yang bekerja pada dua sisi kumparan yang saling berhadapan.
Kawat tembaga dililitkan pada inti besi lunak berbentuk silinder membentuk
statu kumparan, dan diletakkan diantara diantara kutub-kutub sebuah magnet
hermanen. Arus listrik memasuki dan meninggalkan kumparan melalui pegas spiral
yang terpasang di atas dan di bawah kumparan. Maka sisi kumparan yang dekat
dengan kutub utara dan kutub selatan mengalami gaya Lorente yang sama tetapi
berlawanan arah, yang akan menyebebkan kumparan berputar. Putaran kumparan
ditahan oleh kedua pegas spiral, sehingga kumparan hanya akan berputar dengan
sudut tertentu. Putaran dari kumparan diteruskan oleh sebuah jarum untuk
menunjuk pada skala tertentu. Angka yang ditunjukkan oleh skala menyatakan
besar arus listrik yang diukur.
III. Alat dan
Bahan
Alat dan bahan yang digunakan untuk
membuat galvanometer adalah sebagai berikut:
a.
Baterai 1.5 volt
b.
Busur derajat
c.
Kawat tembaga (kumparan)
d.
Kardus
e.
Kabel penghubung
f.
Magnet U
g.
Gir tamia
h.
Besi panjang
i.
Jarum
IV. Prosedur kerja
a.
Siapkanlah semua alat dan bahan, gulunglah kumparan
(coil) dengan rapih secukupnya ± 3 meter
dengan kotak kardus kosong yang telah dibuat .
b.
Sisahkan tiap ujung kumparan ± 5cm (tiap ujung)
c.
Tancapkan gir tamia secara vertical pada kotak kartus
(3cmx4cm)
d.
Sisa tiap ujung dihubungkan ke kabel penghubung merah
dan hitam yang dihubungkan ke baterai pada kutub positip dan negative
e.
Tes dengan magnet, dimana lilitan kumparan berada di
tengah kutub magnet U yang telah teralirkan listrik DC
f.
Jika lilitan bergerak makan terbukti bahwa kumparan
dan batrai telah terhubung dan membentuk gaya elektromagnetik.
g.
Bengkokkan gelang menyerupai huruf U sebagai
pemegangnya (ganggang)
h.
Lalu bentuk gelang sedemikian rupa agar busur sebagai
skala dalam galvanometer dapat ditempelkan.
i.
Gunakanakan lempengan alumunium sebagai skala penunjuk
j.
Di tempel diatas busur yang sudah terhubung ke gir
tamia.
k.
Maka galvanometer telah selesai
l.
Buktikan bahwa galvanometer berkerja, ditandai dengan
bergeraknya skala penunjuk.
V. Hasil
Pada pembuktian prinsip galvanometer
terbukti bahwa galvanometer merupakan alat ukur kumparan putar magnet,
dikarenakan pada pembuktian terlihat bahwa ada gaya Lorenz yang bekerja. Cara
kerja galvanometer yaitu berputarnya kumparan karena munculnya dua gaya Lorentz
sama besar tetapi berlawanan arah. Makanya skala penunjuk bergerak yang bekerja
pada dua sisi kumparan yang saling berhadapan.
Kawat tembaga dililitkan hingga menjadi kumparan dan diletakkan diantara
kutub-kutub sebuah magnet permanen. Arus listrik yang berasal dari batrai memasuki
dan meninggalkan kumparan melalui pegas spiral yang terpasang diatas dan kutub
selatan mengalami gaya Lorentz yang sama tetapi berlawanan arah, yang akan
menyebabkan kumparan jarum untuk menunjukkan pada skala tertententu. Angka yang
ditunjukkan oleh skala menyatakan besar arus listrik yang diukur. Jika probe
positif dihubungkan ke kutub positif baterai dan probe negative dihubungkan ke
kutub negative baterai maka jarum penunjuk akan menyimpang ke sebelah kanan.
Sebaliknya jika probe tidak disubungkan dgan kutub baterai sesamanya maka jarum
penunjuk akan menyimpang kesebelah kiri. Besar penyimpangan oleh jarum
galvanometer baik kekanan maupun kekiri akan menunjukkan angka yang sama besar.
Hal ini dikarenakan prinsip pada pada galvanometer tidak mengenal nilai positif
dan negative.
VI. Kesimpulan
Galvanometer adalah instrument elektromekanik yang
digunakan untuk mendeteksi adanya arus listrik yang mengalir dalam suatu
rangkaian. Alat ini sangat sensitif dan tidak digunakan untuk mengukur arus
listrik yang besar, meskipun demikian, alat ini masih dapat digunakan untuk
mengukur arus yang sangat kecil. Galvanometer bekerja berdasarkan
gaya Lorentz. Gaya dimana gerak partikel akan menyimpang searah dengan gaya
lorentz yang mempengaruhi. Arah gaya Lorentz pada muatan yang bergerak dapat
juga ditentukan dengan kaidah tangan kanan dari gaya Lorentz (F) akibat dari
arus listrik, I dalam suatu medan magnet B. Ibu jari, menunjukan arah gaya Lorentz
. Jari telunjuk, menunjukkan arah medan magnet (B). Jari tengah, menunjukkan
arah arus listrik (I). Untuk muatan positif arah gerak searah dengan arah arus,
sedang untuk muatan negatif arah gerak berlawaan dengan arah arus.
VII. Lampiran Gambar