BAB
I
Pendahuluan
A. Latar
Belakang
Mengukur pada hakekatnya membandingkan sesuatu besaran yang belum
diketahui besarannya dengan besaran lain yang diketahui besarnya. Untuk
keperluan tersebut diperlukan alat ukur.
Di kehidupan kita, sudah sering kita
menjumpai alat ukur multimeter, namun saat ini kami akan membahas tentang alat
ukur kumparan putar. Alat ukur kumparan putar
yaitu
pengukur yang berkerja atas dasar prinsip dasri
adanya suatu kumparan listrik, yang ditempatkan pada medan magnit, yang berasal
dari suatu magnet permanen. Arus yang di alirkan melalui kumparan akan
menyebabkan kumparan tersebut berputar. Alat ukur kumparan putar adalah alat
ukur penting yang dipakai untuk bermacam arus. Tidak hanya untuk arus searah
tapi dengan pertolongan alat-alat lainnya dapat digunakan untuk mengukur arus
bolak-balik.
B.
Rumusan Masalah
a. Apa
definisi alat ukur kumparan putar ?
b. Apakah
prinsip kerja dari alat ukur kumparan putar?
c. Apa
pengaplikasian dari kumparan putar?
d. Bagaimana
gambar dari Konstruksi kumparan putar?
BAB II
Pembahasan
A.
Konsep Dasar Kumparan Putar
Sebuah
kumparan (coil) kawat halus digantung dalam medan magnet yang dihasilkan oleh
sebuah magnit permanen. Menurut hukum dasar gaya elektromagnetik; kumparan
tersebut akan berputar di dalam medan magnit bila dialiri arus listrik. Fungsi
kawat halus (serabut) sebagai pembawa arus dari dan ke kumparan. Keelastisan serabut halus tersebut
membangkitkan suatu torsi (gaya rotasional) yang melawan perputaran
kumparan. Kumparan akan
terus berdefleksi (penyimpangan) sampai gaya elektromagnetiknya menyeimbangi
torsi mekanis lawan gantungan. Dengan demikian penyimpangan kumparan merupakan
ukuran bagi arus yang dibawa oleh kumparan tersebut.
Alat ukur kumparan putar
adalah alat pengukur yang berkerja karena adanya suatu kumparan listrik yang ditempatkan pada medan magnet yang
berasal dari suatu magnet permanen. Arus yang di alirkan melalui kumparan akan
menyebabkan kumparan tersebut berputar. Alat ukur kumparan putar adalah alat
ukur penting yang dipakai untuk bermacam arus. Tidak hanya untuk arus searah
tapi dengan pertolongan alat-alat lainnya dapat digunakan untuk mengukur arus
bolak-balik.
Alat ukur kumparan putar kutub
magnet permanen dan kumparan yang berputar mengelilingi sumbunya. Kumparan
putar ditempatkan didalam lapang magnet antara lapisan kutub besi magnet.
 |
| Add caption |
Arus yang
dialirkan melalui kumparan sehingga menyebabkan kumparan tersebut berputar.
Alat ukur kumparan putar dapat dipakai untuk bermacam arus, tidak hanya untuk
DC, akan tetapi dengan alat pertolongan lainnya, dapat pula dipakai untuk AC.
Alat ukur jenis ini
tidak terpengaruh magnet luar, karena telah memiliki medan magnet yang kuat
terbuat dari logam alniko yang berbentuk U. Prinsip kerja alat ukur kumparan
putar menggunakan dasar percobaan Lorentz. Percobaan Lorentz dikatakan, jika
sebatang penghantar dialiri arus listrik berada dalam medan magnet, maka pada
kawat penghantar tersebut akan timbul gaya. Gaya yang timbul disebut dengan
gaya Lorentz. Arahnya ditentukan dengan kaidah tangan kiri Fleming.
Pemakaian alat ukur
kumparan putar sangat luas, seperti di laboratorium dan pada pusat pembangkit
tenaga listrik. Pada celah udara antara
kutub magnet dan silinder inti besi akan terbentuk medan magnet yang rata, yang
masuk melalui kutub-kutub ke dalam
silinder, secara radial sesuai dengan arah-arah panah. Di dalam celah udara
ditempatkan kumparan putar, yang dapat berputar melalui sumbu.
B.
Prinsip Kerja Alat Ukur Kumparan Putar
Prinsip
kerja alat ini menggunakan magnit yang permanent, yang mempunyai kutub-kutub,
dan di antara kutub-kutub tersebut di tempatkan suatu silinder inti besi
tersebut di atas ini, di celah udara antara kedua kutub magnet, dan silinder
inti besi akan terbentuk medan magnit yang rata, yang masuk melalui celah kutub
udara ini di tempatkan kumparan putar, yang dapat berputar melalui sumbu. Bila
arus searah yang tidak ketahui di ketahui besarnya mengalir melalui kumparan
tersebut, suatu gaya elektro magnetis f yang mempunyai arah tertentu
akan di kenakan pada kumparan kumparan putar, sebagai hasil interaksi atara
arus dan medan magnit.
Arah
dari gaya f dapat di tentukan menurut ketentuan tangan dari Fleming.
Besar dari gaya ini akan dapat di turunkan dengan mudah. Nyatakan besar medan
magnit dalam celah udara sebagai B, panjang kumparan sebagai a, dan lebar
kumparan sebagai b, momen putar
Alat ukur kumparan putar bekerja
atas dasar prinsip dari adanya suatu kumparan listrik, yang ditempatkan pada
medan magnet, yang berasal dari suatu magnet pemanen. Arus yang dialirkan
melalui kumparan akan menyebabkan kumparan tersebut berputar. Alat ukur
kumparan putar tidak hanya dapat digunakan untuk mengukur arus searah, akan
tetapi juga dapat digunakan untuk arus bolak-balik. Magnet permanan yang
memiliki kutub utara dan selatan dan diantara kutub-kutub tersebut ditempatkan
suatu silinder inti besi. Hal tersebut akan menyebabkan terbentuknya medan
magnet yang rata pada celah diantara kutub magnet dan silinder inti besi besi,
yang masuk melalui kutub-kutub ke dalam silinder, secara radial sesuai dengan
arah-arah panah. Dalam celah udara ini ditempatkan kumparan yang dapat melalui
sumbu. Bila arus searah yang tidak diketahui besarnya mengalir melalui kumparan
tersebut, suatu gaya elektromagnetik/yang mempunyaiarah tertentu akan dikenakan
pada kumparan putar, sebagai hasil antara arus dan medan magnet.
Arah dari gaya dapat ditentukan
menurut ketentuan dari tori fleming. Besarnya dari gaya ini dapat diturunkan
dengan mudah. Pada setiap ujung dari sumbu, ditempatkan pegas yang salah satu
ujungnya melakt padanya sedangkan ujung yang lain pada dasar tetap. Setiap
pegas akan memberikan gaya reaksinya yang berbanding lurus dengan besar sudut
rotasi dari sumbu dan berusaha untuk menahan perputaran. Jadi, dengan kata lain
pegas membaerikan pada sumbu yang berlawanan arahnya.
Alat ukur dengan besi putar bekerja
berdasar pada arus yang akan diukur melalui kumparan yang tetap dan menyebabkan
terjadinya medan magnit. Potongan besi ditempatkan dimedan magnit tersebut dan
menerima gaya elektromagnetis. Alat ukur dari tipe besi putar ini adalah
sederhana dan kuat dalam kontruksi, murah, serta dengan demikian mendapatkan
penggunaan-penggunaan yang sangat besar, sebagai alat pengukur untuk arus dan
tegangan pada frekuensi-frekuensi yang dipakai pada jaring-jaring yang terdapat
di kota-kota. Suatu keuntungan lain bahwa alat pengukur ini dapat pula dibuat
sebagai alat pengukur, yang mempunyai sudut yang sangat besar
Alat ukur kumparan putar
memanfaatkan fungsi medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan dan magnet yang
dipasang mengelilingi kumparan. Alat ukur yang memanfaatkan prinsip itu adalah
multimeter (amperemeter, voltmeter dan ohmmeter). Jadi, penerapan alat ukur
kumparan putar sama saja dengan penerapan multimeter.
C.
Pengaplikasian Dari Kumparan Putar
1.
Pada
Multimeter
Alat pengukur yang bekerja atas dasar prinsip dari adanya suatu kumparan listrik yang di tempatkan di medan magnet yang berasal dari suatu
magnet permanaen, arus yang di alirkan melalui kumparan akan menyebabkan
kumparan tersebut berputar.
2.
Alat
ukur dengan menggunakan trafo-ukur
Alat ukur mempunyai keterbatasan untuk mengukur satuan listrik dengan
besaran yang lebih besar, karena semakin tinggi besaran yang diukur secara langsung diperlukan peralatan dengan ukuran fisik
yang lebih besar.
Hal ini tentu tidak dimungkinkan, maka penggunaan alat bantu berupa
trafo-ukur sangat diperlukan. Dengan demikian cara pembacaannya menjadi tidak
langsung, karena harus dikalikan dengan perbandingan penurunan besaran listrik
yang diakibatkan oleh trafo-ukur tsb.
Ada 2 ( dua ) macam trafo ukur yang digunakan untuk pengukuran, yaitu trafo
arus dan trafo tegangan .
Trafo arus digunakan untuk menurunkan arus
dengan perbandingan transformasi tertentu dan sekaligus mengisolasi
peralatan ukur dari tegangan sistem yang diukur
Trafo tegangan digunakan untuk menurunkan tegangan sistem dengan
perbandingan transformasi tertentu.
3.
Alat
ukur system elektro dinamis
- Alat ukur elektro dinamis adalah alat ukur yang mempunyai kumparan tetap dan kumparan putar.
b.
Sistem
kerjanya sama dengan sistem kumparan putar tetapi magnet
tetap diganti dgn magnet listrik.
c.
Berdasarkan kaidah
tangan kanan pada gambar–a jarum akan menyimpang kekanan, bila arus dibalik
arahnya pada gambar–b maka jarum akan tetap menyimpang kekanan. Jadi walaupun
arah arusnya berganti, arah jarum tetap menyimpang ke satu arah.
4. Motor DC
Motor DC digunakan
pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi
atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.
Sebuah motor DC yang
memiliki tiga komponen utama:
a)
Kutub medan
Secara sederhana digambarkan bahwa interaksi
dua kutub magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki
kutub medan yang stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada
ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub
utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan
diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau
lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima
listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.
b)
Dinamo
Bila
arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. Dinamo yang
berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk
kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk
oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal
ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan
dinamo.
c)
Commutator
Komponen
ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah
arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam transmisi arus
antara dinamo dan sumber daya.
- Konstruksi Kumparan Putar
Gambar
konstruksi kumparan putar
Bila arus searah yang
tidak diketahui besarnya mengalir melalui kumparan tersebut, suatu gaya
elektromagnetis f yang mempunyai arus tertentu akan dikenakan pada kumparan
sebagai hasil interaksi antara arus dan medan magnet.
BAB III
Penutup
Kesimpulan
a)
Alat ukur kumparan putar
adalah alat pengukur yang berkerja karena adanya suatu kumparan listrik yang ditempatkan pada medan magnet yang
berasal dari suatu magnet permanen. Arus yang di alirkan melalui kumparan akan menyebabkan
kumparan tersebut berputar.
b)
Prinsip
kerja alat ini menggunakan magnit yang permanent, yang mempunyai kutub-kutub,
dan di antara kutub-kutub tersebut di tempatkan suatu silinder inti besi
tersebut di atas ini, di celah udara antara kedua kutub magnet, dan silinder
inti besi akan terbentuk medan magnit yang rata, yang masuk melalui celah kutub
udara ini di tempatkan kumparan putar, yang dapat berputar melalui sumbu. Bila
arus searah yang tidak ketahui di ketahui besarnya mengalir melalui kumparan
tersebut, suatu gaya elektro magnetis f yang mempunyai arah tertentu
akan di kenakan pada kumparan kumparan putar, sebagai hasil interaksi atara
arus dan medan magnit.
DAFTAR
PUSTAKA
0 komentar:
Posting Komentar