Sabtu, 22 Agustus 2015

Prinsip Kerja Alat Ukur

Pada dasarnya alat ukur listrik menggunakan efek-efek di bawah ini sebagai prinsip kerjanya :
-   efek magnetik
-   efek panas
-   efek kimia
-   efek elektrostatik
-   efek induksi



Efek magnetik
Pada Gambar 1.1 (a) terdapat sebuah konduktor yang dialiri arus listrik dengan arah mundur. Sebagai akibatnya di sekitar konduktor ini akan terdapat medan magnet dengan arah berlawanan dengan arah jarum jam. Gambar 1.1 (b) merupakan gambar medan magnet uniform. Bila konduktor pada Gambar 1.1 (a) diletakkan pada medan magnet uniform ini maka hasil kombinasi ke dua medan magnet ini seperti terlihat pada Gambar 1.1 (c). Medan magnet di sebelah kiri konduktor akan menjadi lebih rapat jika dibandingkan dengan sebelah kanan.
                                            (a)                              (b)                              (c)

                                                             Gambar 1.1.
Hal ini akan mengakibatkan konduktor bergerak ke kanan atau konduktor mendapat gaya ke arah kanan. Kalau salah satu arah medan magnet dibalik arahnya, maka gaya yang terjadi pada konduktor tersebut arahnya akan ke kiri. Pada alat ukur yang menggunakan prinsip ini, gaya tersebut digunakan sebagai momen penggerak jarum penunjuk.
Bentuk lain dari efek magnit ini dapat diperoleh dari gaya antara kumparan yang dialiri listrik (elektromagnet) dengan sebuah magnet tetap, lihat gambar 1.2. Alat ukur kumparan putar (moving coil) adalah contoh alat ukur yang menggunakan prinsip ini.

Gambar 1.2

Bila magnet tetap diganti dengan elektromagnet maka akan diperoleh gaya tarik atau tolak sesuai dengan polaritas elektromagnet tersebut, Gambar 1.3.
Gambar 1.3


Alat ukur yang menggunakan prinsip ini adalah alat ukur tipe elektrodinamis.


Efek Termal
Arus listrik yang melewati konduktor menyebabkan panas akibat adanya tahanan pada konduktor tersebut. Panas ini sebanding dengan besarnya tahanan dan kuadrat arus. Panas ini akan menyebabkan perubahan panjang konduktor, dan ini dapat digunakan untuk menggerakkan mekanisme jarum penunjuk alat ukur. Alat ukur kawat panas (hot wire instruments) menggunakan cara ini.
Ada pula bentuk lain efek termal yaitu jika ada persambungan (junction) dua buah metal yang berbeda mengalami kenaikan temperatur maka akan terjadi beda potensial diantara kedua metal tersebut. prinsip ini dapat digunakan unutk mengukur arus dan temperatur.


Efek Kimia
Kalau arus listrik melewati suatu elektrolit, akan terjadi reaksi kimia yang menghasilkan gas atau endapan pada salah satu elektrodenya. Jumlah endapan atau gas ini sebanding dengan perkalian antara arus dengan waktu, sehingga prinsip ini dapat digunakan untuk mengukur besaran listriK


Efek Elektrostatik
Jika dua buah pelat logam diberi muatan listrik maka akan terjadi gaya di antara kedua pelat tersebut. gaya ini dapat digunakan untuk menggerakkan salah satu pelat yang dihubungkan dengan mekanisme jarum penunjuk. Alat ukur yang menggunakan prinsip ini disebut alat ukur elektrostatis dan pada umumnya berupa sebuah voltmeter.


Efek Induksi
Jika sebuah piringan logam diletakkan pada medan magnet yang berubah-ubah atau yang dihasilkan oleh arus bolak-balik, akan timbul tegangan induksi pada piringan. Piringan logam ini dapat dianggap sebuah rangkaian tertutup, sehingga apada piringan tersebut akan timbul arus putar. Interaksi antara arus pusar ini dengan medan magnet bolak balik akan menghasilkan gaya yang menyebabkan piringan berputar. Prinsip induksi ini terutama digunakan pada alat pengukur energi listrik.



Tabel di bawah ini menunjukan penggunaan efek-efek di atas pada alat ukur.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
             Efek                                                                            Alat ukur
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- Efek magnetik                    Amperemeter, Voltmeter, Wattmeter, Alat Ukur Penjumlah
- Efek panas                          Amperemeter, Voltmeter
- Efek kimia                           DC ampere hour meters
- Efek elektrostatik                Voltmeter
- Efek induksi                         Amperemeter, Voltmeter, Wattmeter, Alat ukur Penjumlah
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Tidak ada komentar:

Posting Komentar