Alat ukur listrik

Alat ukur listrik adalah alat ukur yang mampu melakukan pengukuran terhadap besaran-besaran listrik. Dua jenis besaran yang listrik yang terutama diukur oleh alat ukur listrik adalah arus listrik dan tegangan listrik.^[1] Prinsip kerja dari alat ukur listrik meliputi kumparan putar, termokopel, besi putar atau elektrostatika.^[2]

Prinsip kerja

Kumparan putar

Alat ukur listrik yang menggunakan prinsip kerja kumparan putar hanya menggunakan daya listrik dengan nilai yang kecil. Jenis alat ukur kumparan putar hanya dapat dipakai pada rangkaian listrik arus searah. Pengukuran listrik pada rangkaian listrik arus bolak-balik wajib memasang penyearah terlebih dahulu. Alat ukur listrik dengan prinsip kumparan putar mampu mengukur tegangan listrik dalam rentang 0,01 Volt sampai 1000 Volt. Sementara itu, kemampuan ukur arus listriknya dalam rentang 1,5 × 10^-6 Ampere sampai 100 Ampere. Alat ukur listrik yang menerapkan prinsip kumparan putar adalah voltmeter, amperemeter, ohm-meter dan termometer.^[3]

Termokopel

Alat ukur listrik yang menggunakan prinsip kerja termokopel hanya menggunakan daya listrik dengan nilai yang kecil. Jenis alat ukur termokopel dapat dipakai pada rangkaian listrik arus searah maupun rangkaian listrik arus bolak-balik. Alat ukur listrik dengan prinsip termokopel mampu mengukur tegangan listrik dalam rentang 0,5 Volt sampai 150 Volt. Sementara itu, kemampuan ukur arus listriknya dalam rentang 0,001 Ampere sampai 10 Ampere. Alat ukur listrik yang menerapkan prinsip termokopel adalah voltmeter, amperemeter, dan wattmeter.^[3]

Besi putar

Alat ukur listrik yang menggunakan prinsip kerja besi putar menggunakan daya listrik dengan nilai yang besar. Jenis alat ukur besi putar dapat dipakai pada rangkaian listrik arus searah maupun rangkaian listrik arus bolak-balik. Alat ukur listrik dengan prinsip besi putar mampu mengukur tegangan listrik dalam rentang 10 Volt sampai 1 kiloVolt. Sementara itu, kemampuan ukur arus listriknya dalam rentang 0,01 Ampere sampai 300 Ampere. Alat ukur listrik yang menerapkan prinsip besi putar adalah voltmeter dan amperemeter.^[3]

Elektrostatika

Alat ukur listrik yang menggunakan prinsip kerja elektrostatika hanya menggunakan daya listrik dengan nilai yang sangat kecil. Jenis alat ukur termostatik dapat dipakai pada rangkaian listrik arus searah maupun rangkaian listrik arus bolak-balik. Alat ukur listrik dengan prinsip besi putar mampu mengukur tegangan listrik dalam rentang 10 Volt sampai 5 kiloVolt. Alat ukur listrik yang menerapkan prinsip elektrostatik adalah voltmeter dan amperemeter.^[3]

Alat ukur arus listrik

Amperemeter

Amperemeter adalah alat ukur listrik yang digunakan untuk mengukur nilai arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian listrik tertutup. Pengukuran arus listrik dimulai dengan memutuskan salah satu bagian dari rangkaian terlebih dahulu. Pemutusan ini bertujuan untuk menghubungkan masing-masing bagian yang diputus ke terminal-terminal amperemeter. Rangkaian pengkuran amperemeter adalah rangkaian seri, sehingga arus listrik mengalir melewati amperemeter secara langsung. Berdasarkan pembacaannya, amperemeter dibedakan menjadi amperemeter analog dan amperemeter digital.^[4] Amperemeter analog menggunakan jarum penunjuk nilai, sedangkan amperemeter digital menunjukkan nilai berupa angka digital.^[5] Pengukuran arus listrik oleh amperemeter hanya dapat dilakukan pada rangkaian listrik tertutup. Amperemeter dapat mengukur arus searah maupun arus bolak-balik. Dalam rangkaian listrik, posisi amperemeter berada di antara bagian yang diputuskan.^[6]

Galvanometer

Galvanometer digunakan untuk mengetahui keberadaan arus listrik di dalam rangkaian listrik tertutup. Pemakaiannya sangat lazim pada percobaan hukum induksi Faraday.^[7] Galvanometer bekerja dengan cara yang sama dengan amperemeter, voltmeter, ohmmeter dan motor listrik. Pergerakan jarum penunjuk dengan sudut simpangan tertentu menandakan keberadaan arus listrik di dalam rangkaian listrik tertutup.^[8] Tingkat kepekaan pengukuran dari galvanometer lebih tinggi bila dibandingkan dengan amperemeter.^[9]

Alat ukur tegangan listrik

Voltmeter

Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur beda potensial atau tegangan listrik. Pengukuran tegangan listrik diadakan dari dua titik potensial listrik.^[10] Voltmeter digunakan sebagai pengawasan nilai tegangan kerja pada peralatan elektronik.^[11] Badan voltmeter tersusun dari terminal, batas ukur, pengatur fungsi kerja, jarum penunjuk dan skala. Bagian terminal terbagi menjadi terminal positif dan terminal negatif. Sementara bagian skala terbagi menjadi skala tinggi dan skala rendah.^[12]

Alat ukur hambatan listrik

Ohm-meter

Ohm-meter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur besarnya hambatan listrik.^[13] Pada rangkaian listrik tertutup, ohm-meter mengukur daya yang menahan pengaliran arus listrik di sebuah penghantar listrik.^[11] Di bagian dalam ohmmeter terdapat galvanometer yang berfungsi untuk mengukur besarnya arus listrik yang mengalir melewati hambatan listrik. Alat ukur ohm-meter melalui kalibrasi dengan satuan Ohm. Ohmmeter memiliki skala batas ukur antara lain x1; x10; W dan K.^[14] Fungsi menahan arus listrik di dalam ohm-meter dilakukan oleh sebuah baterai berukuran kecil.^[15]

Alat ukur daya listrik

Wattmeter

Wattmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur daya listrik. Pengukuran daya listrik menggunakan wattmeter dilakukan secara langsung pada peralatan listrik yang teraliri arus listrik. Wattmeter bekerja berdasarkan prinsip penggabungan antara prinsip kerja dari amperemeter dan voltmeter. Fungsi pengukuran daya listriknya ditambahkan pula dengan penerapan gaya Lorentz. Komponen di bagian dalam wattmeter terdiri dari kumparan arus listrik dan kumparan tegangan listrik. Kumparan arus listrik dipasang secara permanen sehingga tidak dapat berputar. Sedangkan kumparan tegangan dapat bergerak memutar saat dialiri arus listrik. Kumparan tegangan ini dikenal sebagai kumparan putar. Kumparan arus dipasang secara seri terhadap rangkaian listrik dan mengikuti prinsip kerja amperemeter. Sedangkan kumparan tegangan dipasang secara paralel dengan sumber tegangan. Pengukuran daya listrik menggunakan wattmeter dapat digunakan pada tegangan dan arus searah maupun tegangan dan arus bolak-balik.^[16]

kWh-meter

kWh-meter adalah alat ukur listrik yang digunakan khusus untuk pengukuran daya listrik yang terpakai oleh beban listrik tiap satuan jam. Berdasarkan jumlah fasanya, kWh-meter terbagi menjadi kWh-meter satu fasa dan kWh-meter tiga fasa. KWh-meter digunakan pada rumah maupun industri. Komponen utamanya meliputi kumparan tegangan, kumparan arus, piringan aluminium dan magnet permanen.^[17]

Alat ukur sinyal listrik

Osiloskop

Osiloskop adalah alat ukur listrik yang mampu menampilkan bentuk dari sinyal listrik sehingga dapat dilihat dan dipelajari. Alat ukur osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode yang menampilkan gambar pada layar. Peranti pemancar elektron akan memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode sehingga membekas pada layar.^[18] Komponen utama pada osiloskop adalah tabung katode yang terpasang dalam rangkaian elektronik. Selama bekerja, tabung sinar katode menyorotkan sinar secara terus-menerus sehingga terjadi gerakan yang berulang-ulang pada layar monitor dari arah kiri ke arah kanan. Sorotan sinar katode menyebabkan bentuk sinyal terjadi secara berkelanjutan sehingga terlihat seperti gelombang.^[19]

Referensi

Catatan kaki

^ Daryanto 2012, hlm. 135.
^ Daryanto 2012, hlm. 135-136.
^ ^a ^b ^c ^d Daryanto 2012, hlm. 136.
^ Abdullah 2017, hlm. 260.
^ Abdullah 2017, hlm. 260-261.
^ Faradiba 2020, hlm. 40.
^ Siswanto, Susantini, dan Jatmiko 2018, hlm. 61.
^ Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Atas (2011). Panduan Teknis Perawatan Peralatan Laboratorium Fisika. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Atas, Direktorat Jenderal Pendidikan Menengah, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. hlm. 22.
^ Gertshen, Kneser dan Vogel 1996, hlm. 49.
^ Siswanto, Susantini, dan Jatmiko 2018, hlm. 29.
^ ^a ^b Ponto 2018, hlm. 142.
^ Faradiba 2020, hlm. 100.
^ Faradiba 2020, hlm. 41.
^ Ponto 2018, hlm. 150.
^ Safitri, N., Suryati, dan Rachmawati 2020, hlm. 138.
^ Ponto 2018, hlm. 143.
^ Taruno, D. L. B., Zamtinah, dan Wardhana, A. S. J. (2019). Instalasi Listrik Industri. Yogyakarta: UNY Press. hlm. 14–15. ISBN 978-602-498-090-0.
^ Safitri, N., Suryati, dan Rachmawati 2020, hlm. 139.
^ Ponto 2018, hlm. 156-157.

Daftar pustaka

Abdullah, Mikrajuddin (2017). Fisika Dasar II (PDF). Bandung: Institut Teknologi Bandung.
Daryanto (2012). Keterampilan Kejuruan Teknik Listrik. Bandung: Satu Nusa. ISBN 978-602-8837-02-6.

Faradiba (2020). Metode Pengukuran Fisika (PDF). Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Kristen Indonesia. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2021-01-29. Diakses tanggal 2021-11-13.

Gertshen, C., Kneser, H.O., dan Vogel, H. (1996). Fisika: Listrik Magnet dan Optik (PDF). Jakarta: Pusat Pembinaan dan Pengembangan Bahasa. ISBN 979-459-693-0.