K Jangka Sorong Uraian Materi

LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: BESARAN, SATUAN, DAN PENGUKURAN KELOMPOK KOMPETENSI A Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Fisika SMA 25  Baca langsung: Diameter benda = 16,50 mm + 0,23 mm = 16,73 mm  Perhitungan: Diameter benda = 16,50 mm + 23 0,01 mm = 16,50 mm + 0,23 mm = 16,73 mm

3. Neraca teknis

Neraca teknis digunakan untuk menentukan massa suatu benda. Di laboratorium fisika biasanya ada dua tipe neraca teknis; yaitu neraca teknis tiga lengan dan neraca teknis empat lengan. Adapun bentuk kedua neraca teknis tersebut ditunjukkan pada gambar berikut ini. Gambar 1.19. Neraca Teknis Adapun bagian-bagian dari neraca teknis secara umum ditunjukkan pada gambar berikut ini. Gambar 1.20. Bagian-bagian neraca teknis Skrup Pengatur Kalibrasi Piring Neraca Lengan Neraca Dasar Neraca Titik Nol Keseimbangan Beban Geser Penggantung Piring Neraca PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: BESARAN, SATUAN, DAN PENGUKURAN KELOMPOK KOMPETENSI A 26 a Cara Menggunakan Neraca Teknis 1. Sebelum neraca digunakan, lakukan kalibrasi dengan cara memutar pengatur keseimbangan sampai neraca siap digunakan jarum menunjukkan nol. 2. Letakkan benda yang akan diukur massanya pada piring neraca. 3. Atur secara bertahap beban geser dimulai dari beban geser terbesar beban geser ratusan sampai ke beban geser terkecil beban geser perpuluhan. 4. Amati sampai jarum neraca benar-benar seimbang menunjuk ke posisi nol. 5. Catat setiap penunjukkan lengan neraca. 6. Jumlahkan penunjukkan setiap lengan neraca sebagai hasil penimbangan massa benda. Contoh: Tentukan hasil pengukuran dari setiap neraca teknis yang ditunjukkan gambar berikut ini  Baca langsung: Massa benda = 400 gr + 40 gr + 8,1 gr = 448,1 gr  Baca langsung: Massa benda = 100 gr + 30 gr + 8 gr + 0,57 gr = 138,57 gr

4. Alat ukur listrik

Alat ukur listrik merupakan peralatan yang diperlukan oleh manusia. Karena besaran listrik seperti: tegangan, arus, daya, frekuensi dan sebagainya tidak dapat secara langsung ditanggapi oleh panca indera. Untuk mengukur besaran listrik tersebut diperlukan alat pengubah. Atau besaran ditransformasikan kedalam besaran mekanis yang berupa gerak dengan menggunakan alat ukur. Perlu disadari bahwa untuk dapat menggunakan berbagai macamalat ukur listrik perlu pemahanan pengetahuan yang memadai tentang konsep-konsep teoritisnya. Alat ukur listrik dikelompokkan menjadi dua, yaitu:  Alat ukur standarabsolut: Alat ukur absolut maksudnya adalah alat ukur yang menunjukkan besaran darikomponen listrik yang diukur dengan batas-batas pada konstanta dan penyimpangan pada alat itu sendiri. Ini menunjukkan bahwa alat LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: BESARAN, SATUAN, DAN PENGUKURAN KELOMPOK KOMPETENSI A Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Fisika SMA 27 tersebut tidak perlu dikalibrasi atau dibandingkan dengan alat ukur lainnya lebih dahulu. Contoh dari alat ukur ini adalah Galvanometer. Gambar 1.21. Alat ukur standar Galvanometer  Alat ukur sekunder: maksudnya adalah semua alat ukur yang menunjukkan harga besaran listrik yang diukur dan dapat ditentukan hanya dari simpangan alat ukur tersebut. Sebelumnya alat ukur sudah dikalibrasi dengan membandingkan pada alat ukur standarabsolut. Contoh dari alat ukur ini adalah alat ukur listrik yang sering dipergunakan sehari-hari. Gambar 1.22. Alat ukur sekunder

a. Multimeter Dasar 1 Ampermeter Ideal

Ampermeter ideal mempunyai dua sifat dasar, yaitu: 1 hambatan dalamnya sama dengan nol, 2 simpangan jarum benar-benar sebanding dengan arusnya. Pembacaan arus yang diperoleh dari suatu ampermeter yang ideal adalah sempurna. Karena hambatan dalamnya nol, maka tidak akan menghambat arus yang mengalir dalam rangkaian bila dihubungkan. Lagi pula karena permukaan alat ukur ditandai secara sempurna, maka pembacaannya akan mencapai ketelitian 100 persen. Ampermeter ideal hanya merupakan wacana yang susah direalisaikan. Dalam kenyataannya pasti mempunyai hambatan, selain itu simpangan jarum ampermeter biasanya tidak berbanding secara tepat dengan besar arusnya. Dalam hal pembuatan ampermeter DC masih dapat dibuat mendekati sifat-sifat PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: BESARAN, SATUAN, DAN PENGUKURAN KELOMPOK KOMPETENSI A 28 ampermeter ideal. Hambatan dalamnya dibuat serendah mungkin dan penyimpangan jarumnya hampir linier. Mikroampermeter sederhana dapat dikembangkan fungsinya sebagai AVO meter disebut basic mater mempunyai tahanan dalam Rm tertentu yang dijadikan sebagai dasar pengembangan fungsi. Gambar di bawah ini merupakan mikroampermeter dengan arus skala penuh Ifs sebesar 100 μA. dapat dijadikan sebagai basic meter. Mengubah Batas Ukur Suatu ampermeter dengan arus skala penuh I fs I full scale dapat diparalel dengan suatu hambatan agar dapat mengukur arus yang lebih besar dari pada arus skala penuhnya. Gambar 1.24 mengilustrasikan suatu ampermeter shunt. Gambar 1-24. Ampermeter shunt Gambar 1.25.Ampermeter dengan basic meter unit Seperti ditunjukkan pada Gambar, saat simpangan penuh, mengalir arus total I t dalam rangkaian. Sebagian arus mengalir melalui hambatan shunt, R sh sebesar I sh . Sehingga berlaku persamaan arus I t = I sh + I fs 1 – 1 atau I sh = I t – I fs untuk menghitung besarnya hambatan shunt, dapat digunakan persamaan tegangan: I sh . R sh = I fs – R m sehingga: R sh = I fs I sh . R m 1 – 2 Gambar 1.23. Basic meter unit LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: BESARAN, SATUAN, DAN PENGUKURAN KELOMPOK KOMPETENSI A Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Fisika SMA 29 dengan mensubstitusikan persamaan 1 – 1 ke persamaan 1 – 2, maka diperoleh persamaan: I fs R sh = . R m 1 - 3 I t - I fs Keterangan: R m : hambatan ampermeter sebelum dipasang R sh R m : hambatan ampermeter setelah dipasang R sh R m . R sh R m ’= R m R sh = . R m 1 – 4 R m + R sh Besarnya R m dapat diperoleh dengan pendekatan sebagai berikut: R m = V in I in dengan pengertian bahwa: V in = tegangan input, yaitu tegangan pada ujung-ujung ampermeter shunt. I in = arus input, yaitu arus total yang melalui input yang masuk ke dalam rangkaian sehingga persamaan di atas dapat ditulis sebagai berikut: I fs R m = .R m 1 – 5 I t Dari persaamaan tersebut ternyata bila arus total I t lebih besar dibanding arus skala penuh I fs -nya dengan suatu faktor, maka hambatan dari ampermeter shunt akan berkurang dengan faktor tersebut. Sebagai contoh, jika R m = 50 ohm, I fs = 1mA, dan akan digunakan untuk mengukur arus total I t = 10 mA; maka kita akan memperluas jangkauan arus dengan faktor 10 kali. Oleh karena itu, hambatan ampermeter shunt R m menjadi 110 dari harga R m ’,atau sebesar 5 ohm. Contoh aplikasi Suatu ampermeter dengan hambatan 50 ohm dan arus simpangan penuhnya 1 mA. Agar dapat untuk mengukur arus sebesar 5 mA, berapakah besarnya hambatan shunt dan berapakah besarnya hambatan ampermeter shunt Rm’? Penyelesaian: I fs 1 R m = .R m = . 50 I t 5 . = 10 ohm