PENGUKURAN DAYA

A’yuni Makhzun1 Bamas Hidayaturrahman

2 Jaka Adhy W.

3 Rian Fajar Septiyadi

4

33321210161 3332122575

2 3332121291

3 3332120206

4

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

elmakhzun@yahoo.co.id1 hidayat.bamas@gmail.com

2

Jaka_Adhy_Wicaksana@Rocketmail.com3 Septiyadi93@yahoo.co.id

4

I. Abstrak

Pengukuran daya adalah suatu

metode untuk mengetahui besarnya

daya / energi listrik yang digunakan

pada rangkaian rangkaian listrik suatu

alat elektronik, pengukuran daya dibagi

menjadi 2, yaitu:

1. Pengukuran Daya pada rangkaian

DC (Direct Current)

2. Pengukuran Daya pada rangkaian

AC (Alternating Current)

Salah satu metode yang

digunakan untuk pengukuran daya

yaitu metode volt-amperemeter, yaitu

dengan memasang voltmeter secara

paralel dan amperemeter secara seri.

II. Pendahuluan

Dalam sebuah rangkaian

listrik,daya didefinisikan sebagai laju

energi yang dihantarkan atau kerja

yang dilakukan per satuan waktu.

Dalam pengukuran daya, ada 2 metode

yaitu:

1. Metode Pengukuran Daya Secara

Tidak Langsung

Ada dua jenis pengukuran daya

menggunakan metode pengukuran tak

langsung, ditinjau dari letak kedua alat

ukur, yaitu ampermeter dan voltmeter.

Voltmeter dipasang sebelum

ampermeter.Voltmeter dipasang setelah

Ampermeter.

2. Metode Pengukuran Daya Secara

Langsung

Pengukuran daya listrik secara

langsung adalah dengan menggunakan

voltmeter. Namun disini, akan dibahas

mengenai penggunaan wattmeter.

Wattmeter adalah instrumen pengukur

daya listrik yang pembacaannya dalam

satuan watt dimana merupakan

kombinasi voltmeter dan amperemeter.

Dalam pengoperasiannya harus

memperhatikan petunjuk yang ada pada

manual book atau tabel yang tertera

pada voltmeter.

III. Landasan Teori

3.1 Pengertian Dasar

Proses pengukuran dalam

sistem pengukuran listrik merupakan

salah satu prosedur standar yang harus

dilakukan. Karena melalui pengukuran

akan diperoleh besaran-besaran yang

diperlukan, baik untuk pengambilan

keputusan dan instrumen kontrol

maupun hasil yang diinginkan oleh

seorang user. Kepentingan alat-alat

ukur dalam kehidupan kita tidak dapat

disangkal lagi. Hampir semua alat

ukur berdasarkan energi elektrik,

karena setiap kuantitas fisis mudah

dapat diubah kedalam kuantitas

elektrik, seperti tegangan, arus,

frekuensi, perputaran dan lain-lainnya.

Misalnya : temperatur yang dulu diukur

dengan sebuah termometer air- raksa

sekarang dapat diukur dengan

thermocople.

Sifat dari pengukuran itu dibagi dalam:

1. Indication, menyatakan,

menunjukkan, alat semacam ini

tidak tergantung pada waktu;

2. Recording, mencatat, menyimpan,

merekam, alat ini dipergunakan

bila pengukuran berubah dengan

perubahan waktu;

3. Integrating, menjumlahkan, alat i

ni dipakai bila konsumsi energi

elektrik selama beberapa waktu

waktu diperlukan.

3.2 Macam-Macam Alat Ukur

Elektrik

Macam-macam alat ukur

elektrik itu dapat dikelompokkan

berdasarkan pada :

(1). Kuantitas yang diukur :

1. untuk mengukur besaran arus

dipakai Ampere meter

2. untuk mengukur besaran

tegangan dipakai Volt meter,

3. untuk mengukur besaran resis

tans dipakai : ohm meter atau

Jembatan resistans,

4. untuk mengukur besaran daya

dipakai Watt meter

5. untuk mengukur besaran energi

dipakai Watt-jam meter

6. untuk mengukur besaran

frekuensi dipakai Frekuensi

meter

7. untuk mengukur besaran faktor

kerja dipakai cos. meter

(2). Macamnya arus :

1. Alat-alat dibagi dalam alat ukur

Arus Searah, alat ukur Arus

Bolak Balik, alat ukur Arus

Searah/ Arus Bolak Balik.

(3). Ketelitian :

Batas ketelitian dari alat ukur

merupakan disini dasar

pengelompokkannya :

Ketelitian yang tinggi yang

diperlukan untuk penelitian,

yaitu kelas : 0,1; 0,2;0,5;

Alat ukur untuk industri : 1;

1,5; 2,5; 5.

IV. Pembahasan

4.1 Pengukuran Daya Rangkaian AC

Dengan Amperemeter

Pengukuran Daya Rangkaian

AC dapat dilakukan menggunakan

kombinasi volt meter dan amper meter

yang dikombinasikan. Secara teori

daya rangkaian AC merupakan daya

rata-rata pada rangkaian listrik tersebut.

Dalam arus bolak-balik daya yang ada

setiap saat berubah sesuai dengan

waktu. Daya dalam arus bolak-balik

merupakan daya rata-ratanya. Jika

sedang dalam kondisi steady state, daya

yang ada pada saat itu dirumuskan :

P = V . I

Dimana :

P = merupakan harga daya saat itu,

V = tegangan

I = arus

Jika sinyalnya adalah sinusoidal,

maka arus akan tertinggal dengan

tegangan dalam fasanya dengan sudut

?, kemudian:

Maka besarnya daya adalah sebagai

berikut :

Jika

Sehingga di peroleh:

Daya rata-rata untuk setiap periode

adalah:

Dimana V dan I merupakan harga rms

dari tegangan dan arus. Cos?

merupakan faktor daya dari beban. Dari

hasil yang diperoleh didapatkan bahwa

faktor daya (cos f) berpengaruh dalam

penentuan besarnya daya dalam sirkit

AC, ini berarti bahwa wattmeter harus

digunakan dalam pengukuran daya

dalam sirkuit AC sebagai pengganti

Ampermeter dan Voltmeter.

4.2 Metoda 3 Voltmeter Dan Metode

3 Ampermeter

Daya satu fasa dapat diukur

dengan menggunakan 3 Voltmeter atau

3 Ampermeter. Gambar dibawah

memperlihatkan pengukuran daya

dengan menggunakan metode tersebut.

Gambar 4.1 Metoda 3 Voltmeter Dan

Metode 3 Ampermeter

Dalam metoda tiga Voltmeter, masing-

masing alat pengukur volt

menunjukkan V1, V2 dan V3, maka:

Dalam menggunakan metode tiga

Ampermeter, masing-masing alat

pengukur amper menunjukkan I1, I2,

I3 maka:

4.3 Pengukuran Daya Rangkaian DC

Metode Voltmeter-Amperemeter

Daya pada rangkaian arus

searah (DC, Direct Current) dapat

diukur menggunakan alat ukur

tegangan (Volt) dan alat ukur arus

(Ampere) yang dihubungkan seperti

pada gambar dibawah. Dalam

pengukuran daya listrik arus searah

(DC) perlu diperhatikan dan

diperhitungkan rugi daya yang terjadi

oleh penggunaan alat ukur pada

rangkaian DC yang diukur. Metode

Pengukuran Daya Pada Rangkaian DC

dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 4.2 Pengukuran Daya

Rangkaian DC Dengan Metode

Voltmeter-Amperemeter.

Misalkan, bila beban adalah R,

tegangan beban adalah V dan arus

beban adalah I, sedangkan volt meter

dan amper meter mempunyai tahanan

dalam Rv dan Ra. Tegangan pada volt

meter adalah Vv dan arus pada amper

meter adalah Ia . Dengan

mempergunakan rangkaian pada

gambar diatas, akan didapatkan :

Dimana:

Sehingga daya yang akan di ukur

adalah:

sehingga menjadi

Dengan cara yang sama dari gambar

rangkaian pengukuran daya rangkaian

DC diatas maka besarnya daya adalah

sebagai berikut :

Terdapat 2 (dua) cara dalam

menghubungkan alat ukur dalam

pengukuran daya pada rangkaian DC

seperti ditunjukan pada gambar diatas.

Pada gambar pertama ampere meter

terhubung dengan beban dan volt

meter. Sehingga volt meter tidak hanya

mengukur tegangan pada beban, tetapi

mengukur juga tegangan yang drop

oleh ampere meter. Jika Ra adalah

tahanan internal ampere meter maka

drop tegangan yang terjadi pada

ampere meter adalah.

Konsumsi daya pada beban adalah:

Pada gambar ke-dua pada gambar

pengukuran daya diatas volt meter

terhubung antara beban dan ampere

meter. Maka ampere meter tidak hanya

menunjukan pengukuran arus pada

beban saja, tetapi juga menunjukan

arus yang mengalir melalui volt meter

sebagai berikut.

dimana Rv adalah resistansi internal

pada volt meter. Sehingga daya beban

adalah :

Dalam kedua kasus diatas, daya yang

ditunjukkan oleh alat ukur atau

instrumen sama dengan konsumsi daya

pada beban ditambah konsumsi daya

alat ukur. Untuk memperoleh besarnya

daya pada beban, perlu dilakukan

koreksi pada kerugian daya yang

disebabkan oleh alat ukur. Dalam

kondisi normal nilai kerugian daya

pada alat ukur cukup kecil bila

dibandingkan dengan daya beban.

Bagaimanapun juga ampermeter dan

voltmeter akan membebani rangkaian

yang dapat menyebabkan kesalahan

dalam pengukuran daya pada rangkaian

DC.

4.4 Pengukuran Daya Dengan

Wattmeter

Alat ukur ini untuk mengetahui

besarnya daya nyata (daya aktif). Pada

wattmeter terdapat spoel/belitan arus

dan spoel/belitan tegangan, sehingga

cara penyambungan wattmeter pada

umumnya merupakan kombinasi cara

penyambungan voltmeter dan

amperemeter pada gambar dibawah ini:

Gambar 4.3 Rangkaian Pengukuran

Daya Dengan Wattmeter

V. Kesimpulan

Pengukuran daya adalah suatu

metode untuk mengetahui besarnya

daya / energi listrik yang digunakan

pada rangkaian rangkaian listrik suatu

alat elektronik, pengukuran daya dibagi

menjadi 2, yaitu:

1. Pengukuran Daya pada rangkaian

DC (Direct Current)

2. Pengukuran Daya pada rangkaian

AC (Alternating Current)

Metode yang dapat digunakan

untuk pengukuran daya bermacam-

macam diantaranya:

1. Pengukuran Daya Rangkaian AC

Dengan Amperemeter

2. Pengukuran Daya Rangkaian DC

Metode Voltmeter-Amperemeter

3. Pengukuran Daya Dengan

Wattmeter

Perbedaan metode di atas yaitu posisi

pemasangan voltmeter & amperemeter.

Dari pembahasan di atas dapat

ditarik kesimpulan bahwa jika sebuah

rangkaian yang diukur dengan berbagai

metode atau cara pengukuran untuk

mencari nilai daya rata-rata maka hasil

yang didapatkan akan sama dari

metode tersebut begitupun sebaliknya.

Dari keadaan ini dapat terjadi

perbedaan nilai daya antara rangkaian

paralel dan rangkaian seri.

VI. Referensi

http://electrozone94.blogspot.com/2013

/08/metode-pengukuran-

listrik_6952.html

http://elektronika-dasar.web.id/teori-

elektronika/pengukuran-daya-

rangkaian-

ac/#chitika_close_button

http://elektronika-

dasar.web.id/tutorial/pengukuran-

daya-rangkaian-

dc/#chitika_close_button

http://erens25.blogspot.com/2013/02/pe

ngukuran-daya-tak-langsung-

dengan.html

http://fisikahappy.wordpress.com/2011/

12/10/pengukuran-daya-listrik/

VII. Biodata Penulis

1. Nama : A’yuni Makhzun

NPM : 3332121016

Email : elmakhzun@yahoo.co.id

2. Nama : Bamas Hidayaturrahman

NPM : 3332122575

Email : hidayat.bamas@gmail.com

3. Nama : Jaka Adhy Wicaksana

NPM : 3332121291

Email : Jaka_Adhy_Wicaksana

@Rocketmail.com

4. Nama : Rian Fajar Septiyadi

NPM : 3332120206

Email : septiyadi93@yahoo.co.id