Alat Ukur Elektrostatis
description
Transcript of Alat Ukur Elektrostatis
i
MAKALAH
ALAT UKUR ELEKTROSTATIS
Disusun Oleh,
Rendra Din Wanto
F1B014082
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MATARAM
2015
ii
KATA PENGANTAR
Rasa syukur yang dalam kami sampaikan ke hadiran Tuhan Yang Maha Pemurah,
karena berkat kemurahan-Nya makalah ini dapat penulis selesaikan sesuai yang diharapkan.
Dalam makalah ini penulis membahas “Alat Ukur Elektrostatis”.
Makalah ini dibuat dengan tujuan agar pembaca dapat lebih memahami, mengerti, dan
menambah ilmu pengetahuan tentang hal-hal mengenai alat ukur listrik, yang kami sajikan
dari beberapa sumber, baik itu dari internet maupun dari buku.
Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca atau pendengar. Muda-mudahan
dapat memberikan atau menambah wawasan yang lebih luas lagi. Meskipun makalah ini
mempunyai kekurangan dan kelebihan, sebelumnya penulis minta maaf, dan penulis mohon
kritik dan saran dari para pembaca ataupun pendengar. Terima kasih.
Mataram, 20 September 2015
Penulis
iii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL……………………………………………………………………. i
KATA PENGANTAR………………………………………………………………….. ii
DAFTAR ISI……………………………………………………………………………. iii
BAB I PENDAHULUAN
A.Latar Belakang……………………………………………………………………. 1
B.Rumusan Masalah………………………………………………………………… 1
C. Tujuan…………………………………………………………………………….. 1
BAB II PEMBAHASAN
A.Pengertian Alat Ukur Elektrostatis……………………………………………….... 2
B.Prinsip Kerja Alat Ukur Elektrostatis…………………………………………….... 2
C.Karakteristik-Karakteristik Alat Ukur Elektrostatis……………………………….. 4
D.Kelebihan dan Kelemahan Alat Ukur Elektrostatis……………………………….. 5
BAB III PENUTUP
A.Kesimpulan………………………………………………………………………… 6
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………………….. 7
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Alat ukur listrik merupakan peralatan yang diperlukan oleh manusia. Karena
besaran listrik seperti : tegangan, arus, daya, frekuensi dan sebagainya tidak dapat
secara langsung ditanggapi oleh panca indera. Untuk mengukur besaran listrik
tersebut, diperlukan alat pengubah. Atau besaran ditransformasikan ke dalam besaran
mekanis yang berupa gerak dengan menggunakan alat ukur. Perlu disadari bahwa
untuk dapat menggunakan berbagai macam alat ukur listrik perlu pemahanan
pengetahuan yang memadai tentang konsep – konsep teoritisnya.
Semua alat ukur yang telah dibicarakan sampai sekarang ini mempergunakan
gaya elektomaknetis, yang didapatkan dari hasil arus yang mengalir dalam
pergerakannya. Pada alat ukur dari type elektrostatis akan dibicarakan di bawah ini,
maka gaya elektrostatis akan didapatkan sebagai interaksi antara kedua elektroda,
yang tedapat pada potensial yang berbeda. Alat ukur dari type ini banyak
dipergunakan sebagai alat ukur volt untuk arus bolak balik maupun untuk arus searah,
dan pada khususnya dipergunakan dalam alat ukur bertegangan tinggi.
B. Rumusan Masalah
1. Apa itu alat ukur elektrostatis?
2. Bagaimana prisnip kerja alat ukur lektrostatis?
3. Apa kelebihan dan kekurangan serta karakteristik alat ukur elektrostatis?
C. Tujuan
Untuk mengetahui apa itu alat ukur elektrostatis dan bagaimana prinsip kerja
alat ukur elektrostatis. Serta mengetahui apa kelebihan dan kekurangan alat ukur
elektrostatis.
2
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Alat Ukur Elektrostatis
Alat ukur elektrostatis adalah alat ukur yang mempergunakan gaya
elektrostatis yaitu gaya tarik antara muatan listrik yang didapatkan dari interaksi
antara dua buah elektroda yang masing-masing mempunyai potensial yang berbeda.
Gaya elektrostatis ini dapat menimbulkan torsi penyimpangan. Biasanya alat ukur ini
digunakan sebagai alat ukur tegangan bolak-balik dan tegangan searah. Untuk beda
potensial yang cukup besar, maka gaya elektrostatis yang dihasilkan kecil, sehingga
alat ukur ini biasanya dikhususkan untuk tegangan yang tinggi.
B. Prinsip Kerja Alat Ukur Elektrostatis
Gambar. (a)
3
Gambar. (b)
Konfigurasi daripada elektroda dapat terjadi di dalam salah satu dari kedua
cara, seperti diperlihatkan dalam gambar (a), dari gambar tersebut dipergunakan
untuk lebih tinggi, misalkan untuk 500 kV pun akan terdapat. Khusus dalam keadaan
(b) maka masing masing elektroda mempunyai tepian yang dibulatkan dengan
permuakaan yang sangat halus, untuk menghindari pengaruh-pengaruh pelepasan
muatan listrik pada tegangan-tegangan yang tinggi. Cincin penjaga, terdapat pada
potensial yang sama seperti pada elektroda yang bergerak. Fungsi dari pada cincin ini,
adalah untuk memungkinkan terjadinya medan yang rata antara elektroda yang
bergerak dan elektroda yang tetap, maupun untuk mengurangi pengaruh dari pada
medan elektrostatis dan kelilingnya.
Bila suatu tegangan V akan diukur, ditempatkan pada elektroda
yang tetap dan elektroda yang bergerak dari alat ukur ini, maka elektroda yang
bergerak akan medapatkan suatu momen yang berbanding lurus terhadap V2 di dalam
keadaan (a), atau suatu gaya yang berbanding lurus dengan V2 dalam keadaan (b).
Dalam kedua keadaan tersebut ini maka arah dari pada gaya merupakan atraksi, yang
menuju kepada bertambahnya kapasitas dari pada kondensator, yang dibuat oleh
kedua elektroda tersebut. Elektroda pada ukur dari (a) dibuat sedemikian rupa
bentuknya sehingga skala yang dihasilkan akan menjadi hampir-hampir rata.
Sedangkan pada alat ukur (b) ditempatkan suatu peralatan, yang memungkinkan
untuk memindahakan pergerakan yang linier dari elektroda yang bergerak, menjadi
suatu perputaran dari alat penunjuk. Salah satu cara untuk memungkinkan ini, maka
elektroda yang bergerak dan magnit yang berbentuk telapak kuda ditempatkan pada
kawat suspense. Antara kutub-kutub dari magnet tersebut, helic yang dibuat dari pada
kepingan logam campuran yang mepunyai permeabilitas yang tinggi, ditempatkan
bersamaan dengan penunjuk, dihubungkan dengan sumbu gerak yang memungkinkan
terjadinya perputaran. Dengan magnit tapal kuda bergerak secara linier, sesuai
pergerakan dari elektroda yang bergerak, dan helic akan berputar dan menyebabkan
alat ukur berputar pula.
4
C. Karakteristik-Karakteristik Alat Ukur Elektrostatis
Sudut putar dari pada alat penunjuk tergantung pada kwadrat dari pada
tegangan yang akan diukur dalam keadaan arus searah, atau kepada kwadrat dari pada
harga efektif dari tegangan yang akan diukur dalam keadaan arus bolak balik. Alat
ukur dari type elektrostatis ini adalah alat ukur arus searah maupun arus bolak balik
yang universal.
Dalam pengukuran untuk tegangan arus searah, maka pada
saat-saat permulaan akan mengalir arus pengisi dan kemudian hampir-hampir tidak
ada arus mengalir sesudah ini, sedangkan untuk pengukuran pada tegangan bolak-
balik arus pengisi akan tetap mengalir diantara elektroda-elektroda, akan tetapi
kerugian-kerugian daya sangat sedikit. Ditinjau dari pada keadaan ini maka alat ukur
dari type elektrostatis sangat ideal untuk suatu alat pengukur volt. Khusus dalam
penggunaan pada tegangan-tegangan tinggi maka alat ukur ini adalah sangat baik,
dikarenakan momen geraknya atau gaya atraksinya bertambah besar dengan tegangan
yang menaik, akan tetapi tetap mempunyai kerugian daya yang kecil. Hal ini sangat
baik, bila dibandingkan dengan alat-alat ukur yang lain, dimana kerugian daya yang
akan terjadi pada tahanan seri akan menjadi besar bila tegangan yang harus diukurnya
bertambah. Akan tetapi disamping ini pada tegangan-tegangan rendah momennya
adalah sangat rendah, sehingga batas tegangan yang minimal dapat dipakai untuk alat
ukur ini, adalah sekitar 100 V.
5
D. Kelebihan dan Kelemahan Alat Ukur Elektrostatis
Kelebihan
Alat ukur ini sangat ideal untuk suatu alat ukur tegangan atau voltmeter.
Pada penggunaan tegangan tinggi, momen geraknya bertambah besar
dengan menaiknya tegangan, dengan kerugian daya yang kecil
Dapat dibuat dengan kecermatan yang tinggi
Bebas dari kesalahan yang diakibatkan histeris, arus eddy dan akibat
pengaruh suhu
Hanya menarik arus yang sangat kecil karena kapasitansi alat ukur pada
rangkaian listrik bolak balik
Dapat digunakan sampai dengan frekuensi 1000 kHz.
Kelemahan
Pada tegangan rendah, momen geraknya sangat rendah sehingga batas
tegangan yang minimal dapat dipakai untuk alat ukur ini ada sekitar 100
Volt
Harganya mahal dan tidak mudah membuatnya kuat.
6
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Alat ukur elektrostatis merupakan alat ukur yang mempergunakan gaya
elektrostatis yaitu gaya tarik antara muatan listrik yang didapatkan dari interaksi
antara dua buah elektroda yang masing-masing mempunyai potensial yang berbeda.
Gaya elektrostatis ini dapat menimbulkan torsi penyimpangan.
7
DAFTAR PUSTAKA
Sri Waluyanti 2008. Alat Ukur dan Teknik Pengukuran Jilid 1. Direktorat Pembinaan
Sekolah Menengah Kejuruan
Putu Nopa Gunawan 2011. Makalah Pengukuran Listrik. Teknik Elektro - Fakultas
Teknik – Universitas Hasanuddin