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