Mengukur Tegangan dan Arus

ehh ketemu lagi di blog ini, jangan bosan ya mencari ilmu di blog ini...

Tegangan dan arus diukur menggunakan alat yang dinamakan voltmeter dan ammeter. Tetapi voltmeter dan ammeter biasanya berada dalam satu alat tunggal yang disebut dengan multimeter atau VOM (volt-ohm-miliammeter). Gambar 1 menunjukkan multimeter digital dan analog. Multimeter analog menggunakan jarum untuk menunjukkan angka hasil pengukuran, pembacaan jarum penunjuk ini biasanya bisa menyebabkan multitafsir (error) kesalahan pembacaan. Sedangkan multimeter digital dapat menampilkan angka secara pasti (tidak multitafsir). Multimeter digital lebih banyak digunakan karena mudah digunakan.

Gambar 1 Voltmeter analog dan digital

Keterangan gambar : Multimeter. alat ini dapat digunakan untuk mengukur tegangan, arus, dan resistansi (hambatan). Terminalnya ada yang  ditandai dengan tanda + dan -, ada juga yang menggunakan tanda VΩ dan COM dan yang lainnya. Warna merah dan hitam adalah standar industri.

Men-setting multimeter untuk pengukuran tegangan dan arus

Pada pembahasan ini, kita fokuskan pada penggunaan multimeter digital (digital multimeter/DMM). Biasanya multimeter mempunyai terminal yang ditandai dengan nama VΩ, A, dan COM seperti tampak pada gambar 1, dan ada juga tombol selektor untuk memilih pengukuran apa yang akan kita pakai dan dalam range (skala) tertentu. Terminal VΩ adalah terminal untuk mengukur tegangan dan resistansi, sedangkan terminal A digunakan untuk mengukur arus. Terminal COM adalah terminal yang digunakan sebagai referensi. (Tetapi beberapa multimeter menyatukan terminal VΩ dengan A menjadi VΩA.) Pada bayak multimeter terminal VΩ biasa disebut dengan terminal + dan COM disebut terminal -, seperti pada gambar 2.

Memilih tegangan

Ketika kita memilih tegangan dc pada selektor (V), maka tegangan dc akan terukur antara terminal VΩ (atau +) dan terminal COM (atau -). Misal pada gambar 2(a), terminal ini ditempatkan pada sumber 47,2 V (perhatikan cara menempatkan terminalnya), maka akan langsung muncul angka 47,2 V pada DMM.

Memilih arus

Ketika kita arahkan selektor pada fungsi pengukuran arus dc (A), multimeter akan mengukur arus dc yang melewatinya, arus memasuki terminal A (+) dan keluar melalui terminal COM (-) (perhatikan cara memasang terminal + dan – nya). Pada gambar 2(b), hasil pembacaan multimeter  menunjukkan 3,6 A.

Gambar 2  Voltmeter harus dirangkai paralel untuk mengukur tegangan antara dua titik sedangkan amperemeter harus diseri pada suatu percabangan yang akan diukur arusnya

Mengukur tegangan dan arus menggunakan multimeter. Anda pasangkan kebel merah ke terminal VΩ (+) dan kabel hitam ke terminal COM (-).

Bagaimana Mengukur tegangan

Karena tegangan adalah beda potensial antara dua titik, anda mengukur tegangan dengan cara meletakkan voltmeter melintasi komponen yang tegangannya akan diukur (disusun paralel).  Jadi, untuk mengukur tegangan lampu (pada gambar 3), hubungkan terminalnya seperti ditunjukkan pada gambar. Jangan lupa menentukan skala pengukuran (range yang dipakai). Bila anda tidak bisa mengira-ngira seberapa besar tegangan yang akan terukur, maka sebaiknya pilihlah skala/range yang paling besar atau paling lebar, untuk menghindari kerusakan pada multimeter.

Gambar 3 Untuk mengukur tegangan lampu maka voltmeter harus dirangkai paralel dengan lampu yang akan diukur tegangannya

Perhatikan juga dengan tanda angka hasil pengukuran (positif ata negatif).  Kebanyakan multimeter digital mepunyai autopolarity (polaritasnya bisa menyesuaikan secara otomatis) untuk menentukan tegangan yang terukur adalah positif atau negatif. Bila multimeter pada gambar 2 (a) dengan terminal + dihubungkan dengan terminal + dari baterai, maka angka yang muncul adalah 47,2. Tetapi, saat terminal positif dihubungkan ke terminal negatif baterai (terminal – multimeter dihubungkan dengan + baterai) maka angka yang muncul adalah -47,2.

Catatan Praktik

Secara sederhana, DMM dan VOM mempunyai kebel merah dan kebel hitam, dimana kabel merah dicolokkan ke terminal + atau VΩA dan kabel hitam dihubungkan ke terminal – atau COM. Jadi, apabila voltmeter menunjukkan angka positif, berarti  titik dimana kabel merah ditempelkan mempunyai nilai positif terhadap titik dimana kabel hitam ditempelkan, begitu juga sebaliknya. Bila DMM menunjukkan angka negatif, berarti titik dimana kabel merah ditempelkan mempunya nilai negatif terhadap titik dimana kabel hitam ditempelkan. Untuk pengukuran arus, bila ammeter menunjukkan angka yang positif, ini berarti arah arus adalah masuk atau menuju terminal + atau VΩA, sebaliknya, bila pembacaannya menunjukkan angka negatif, ini berati arah arusnya adalah masuk ke terminal COM dan keluar dari terminal + atau VΩA.

Untuk mengukur tegangan, letakkan voltmeter melintasi (paralel) komponen yang tegangannya akan diukur. Bila hasil pembacaannya positif, maka titik dimana kabel merah ditempelkan mempunyai nilai positif terhadap titik yang ditempel oleh kabel hitam.

Bagaimana mengukur arus

Seperti ditunjukkan pada gambar 2 (b), arus yang ingin anda ukur harus masuk (seri) ke dalam alat ukur. Ditunjukkan pada gambar 4 (a). Untuk mengukur arus, buka/potong rangkaiannya seperti pada gambarr (b) dan masukkan ammeter. Tanda pembacaan akan postif bila arus masuk kedalam terminal A (+)  (keluar dari terminal -). Pembacaannya akan negatif bila arus mengalir masuk kedalam termial – dan keluar dari terminal +.

Gambar 4 Untuk mengukur arus pada suatu percabangan dalam rangkaian maka amperemeter harus diseri. Apabila anda memparalel amperemeter pada saat melakukan pengukuran dapat menyebabkan kerusakan pada alat ukur bahkan dapat membahayakan jiwa anda.

Untuk mengukur arus, masukkan ammeter ke dalam rangkaian sehingga arus yang akan anda ukur mengalir melewati alat ukurnya. Pembacaan positif karena arusnya masuk ke terminal + (A).

Membaca Multimeter Analog

Berdasarkan gambar 5. Perhatikan bahwa tombol selektor bisa digunakan untuk memilih tegangan dc, tegangan ac, arus dc, dan ohm dalam skala yang bervariasi. Untuk mengukur suatu besaran, arahkan selektor pada fungsi dan skala yang diinginkan, kemudian lakukan pembacaan sesuai dengan skala yang telah dipilih.

Misal kita akan mengukur tegangan dc suatu komponen seperti tampak pada gambar 5, maka selektor diarahkan ke bagian dc volts. Kemudian skala yang dipilih adalah 100. Hal ini berarti tegangan maksimum yang bisa diukur adalah 100 V. Setelah itu jarum penunjuk menyimpang dan diperbesar gambarnya seperti tampak pada gambar 2-5. Maka cara membacanya adalah

Gambar 5 Cara membaca hasil pengukuran alat ukur analog

tegangan terbaca = skala yang dipilih * angka yang ditunjuk jarum /angka maksimum pada meteran

Angka maksimum pada meteran untuk pengukuran tegangan dc adalah 100 seperti tampak pada gambar 5a dan 5b.

tegangan terbaca = 100 V * (70 / 100) = 70 V

Berarti tegangan komponen tersebut adalah 70 V.

Simbol multimeter

Alat ukur multimeter dapat digambar secara skematis standar blok diagram listrik. Simbol skematik untuk voltmeter berupa lingkaran dengan huruf V di dalamnya, sedangkan simbol untuk ammeter adalah lingkaran dengan huruf I di dalamnya.

Catatan Praktek

Terkadang kita mendengar ucapan “ . . . .tegangan yang melewati (dalam bahasa inggris : through)  resistor” atau “ . . . . .arus yang melintangi atau membentang (dalam bahasa inggris : across) pada resistor”. Ucapan ini adalah tidak tepat. Tegangan tidak melewati apa pun; tegangan adalah beda potensial dan hanya tampak melintangi/membentangi sesuatu. Begitu juga dengan arus, bukan melintangi/membentangi, tetapi mengalir melalui komponen listrik. Hal inilah yang menyebabkan mengapa kita menempatkan ammeter melewati jalur rangkaian (dirangkai seri). Jadi yang benar adalah “…tegangan yang melintangi resistor…” dan “ . . . .arus yang melewati resistor . . .”

Jangan menghubungkan ammeter secara langsung melintangi/membentangi (dipasang paralel) dengan sebuah sumber tegangan. Ammeter mempunyai resistansi yang mendekati nol dan ini bisa menyebabkan kerusakan pada ammeter.

Trimakasih...