1 Alat Ukur Kumparan Putar

Alat ukur kumparan putar adalah alat ukur yang bekerja atas dasar prinsip kumparan listrik yang ditempatkan dalam medan magnet yang berasal dari magnet permanen. 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.





Gambar 1-11 Momen penyimpang


Jika arus yang mengalir pada
kumparan adalah I amper, maka
besarnya gaya pada tiap sisi
kumparan adalah :
F = B .I . l Newton ........................ (1 -1)

Dengan pengertian :
B = kerapatan fluks dalam Wb/m2
l = panjang kumparan dalam meter


Apabila kumparan dengan N lilitan, maka gaya pada masing-masing kumparan adalah : N . B. I . l
Newton. Besarnya momen penyimpang (Td) adalah gaya dikalikan dengan lengan atau jarak
tegak lurus. Jika lengan adalah b, maka :

Momen penyimpang (Td) = gaya x lengan
= N. B . I .l . b
Karena l X b merupakan luas penampang kumparan dan dinotasikan A,
maka
Momen penyimpang (Td) = N . B . I . A N-m ............. (1 -2)

Dari persamaan I-2, jika B dinyatakan suatu konstanta, maka momen penyimpang (Td) akan sebanding dengan arus yang mengalir pada kumparan. Karena alat ukur menggunakan pegas
kontrol yang tidak bervariasi, maka momen pengontrol (Tc) sebanding dengan simpangan ��. Pada posisi simpangan akhir Td = Tc , sehingga simpangan �� adalah sebanding dengan arus I.
Dengan demikian alat ukur ini dapat dikatakan mempunyai skala seragam

Contoh
jika arus yang megalir pada alat ukur kumparan putar sebesar 5 mA mengakibatkan kumparan berputar dengan sudut sebesar 1,2 radial. Jika momen penggerak yang disebabkan oleh arus-arus sebesar 1, 2,3 ,4, dan 5 mA dinyatakan dengan TD1, TD2, TD3, TD4, , dan TD5,. Momen - momen tersebut dapat digambarkan sebagai garis-garis datar dan berjarak sama satu sama lain. Perlu diketahui bahwa momen-momen penggerak tersebut hanya ditentukan oleh
besarnya arus yang mengalir dan tidak tergantung dari sudut putar �� dari penunjuk. Besarnya momen pengontrol berbanding lurus dengan sudut putar sehingga dalam grafik dapat digambarkan sebagai garis lurus yang menghubungkan titik mula dengan A
Apabila momen penggerak dan momen pengontrol dalam keadaan seimbang, dan masing-masing
momen penggerak dinyatakan sebagai ��1, ��2, ��3, ��4, dan ��5, maka didapat ��2 = 2��1, ��3 = 3��1, ��4 = 4��1, ��5 = 5��1. Oleh karena itu yang dibentuk dengan membagi busur lingkaran sebesar 1,2 rad ke dalam lima bagian yang sama, dan diberikan angka-angka pada lima bagian dari skala tersebut 0, 1, 2, 3, 4, dan 5 seperti pada gambar 1-13 besarnya arus yang mengalir dapat dinyatakan pada waktu jarum penunjuk berhenti. Jika gambar menunjukkan jarum berhenti pada angka 3,5, maka besarnya arus yang diukur adalah 3,5 mA. Secara umum kumparan putar terbuat dari kerangka dari aluminium, sedangkan dilihat sifat kelistrikkannya kerangka tersebut merupakan jaringan hubung singkat dan memberikan pada kumparan momen peredam. Gambar 1-14 ditunjukan jika kumparan dialiri arus, maka
kumparan akan berputar dan dalam kerangka akan timbul arus induksi. Tegangan yang
menyebabkan arus induksi mengalir dalam kerangka kumparan. Sebaliknya arus induksi akan memotong fluksi magnet dalam celah udara, jika kumparan berputar membangkitkan momen
yang berbanding lurus dengan kecepatan putar. Arah momen ini berlawanan dengan arah
perputaran, maka akan menghambat arah perputaran, dan momen ini disebut momen peredam. Proses penunjukan jarum alat ukur tidak secara langsung menunjukan harga yang dikehendaki tetapi masih terdapat nilai perbedaan. Perbedaan disebabkan karena
adanya tahanan dalam dari alat ukur. Proses demikian juga dapat disebabkan adanya peredaman. Jika penampang kerangka kecil dan tahanan listriknya besar, maka arus induksi yang terjadi kecil sehingga mengakibatkan momen redam yang lemah dan penunjukan
jarum akan berosilasi di sekitar ��0.

Biasa disebut peredaman kurang Sebaliknya jika tahanan listrik kecil, arus induksi yang terjadi besar sehingga mengakibatkan pergerakan jarum akan lambat dan biasa disebut dengan peredaman lebih Yang terbaik adalah diantara peredaman kurang dan peredaman lebih biasa
disebut dengan peredaman kritis(kurva C).
Waktu
Gerakan jarum penunjuk dari suatu alat ukur
Alat





Alat Ukur Besi Putar Alat ukur tipe besi putar adalah sederhana dan kuat dalam
konstruksi. Alat ukur ini digunakan sebagai alat ukur arus dan tegangan pada frekuensi – frekuensi yang dipakai pada jaringan distribusi. Instrumen ini pada dasarnya ada dua buah
bentuk yaitu tipe tarikan (attraction) dan tipe tolakan (repulsion). Cara kerja tipe tarikan tergantung pada gerakan dari sebuah besi lunak di dalam medan magnit, sedang tipe
tolakan tergantung pada gaya tolak antara dua buah lembaran besi
lunak yang telah termagnetisasi
oleh medan magnit yang sama.
Apabila digunakan sebagai
ampermeter, kumparan dibuat
dari beberapa gulungan kawat
tebal sehingga ampermeter
mempunyai tahanan yang rendah
terhubung seri dengan rangkaian.
Jika digunakan sebagai voltmeter,
maka kumparan harus
mempunyai tahanan yang tinggi
agar arus yang melewatinya
sekecil mungkin, dihubungkan
paralel terhadap rangkaian. Kalau
arus yang mengalir pada
kumparan harus kecil, maka
jumlah kumparan harus banyak
agar mendapatkan amper
penggerak yang dibutuhkan

Read this | Baca yang ini

Widget by [ Tips Blogger ]