Mengukur Resistansi dengan Tegangan dan Arus Tahanan Dalam Baterai

Pengetahuan Listrik Dasar 1-20 I IN2 Arus masuk cabang-2 I OUT1 Arus keluar cabang-1 I OUT2 Arus keluar cabang-2 I OUTm Arus keluar cabang-m Contoh : Sumber tegangan DC, dirangkai dengan dua Resistor paralel. Arus cabang-1: 5mA, arus cabang-2 : 12mA. Hitunglah besarnya arus total sumber DC dengan menggunakan hukum Kirchoff arus ? Jawaban : Pertama, menghitung arus total I T dititik A I T = I 1 +I 2 = 5mA + 12mA = 17mA Arus total yang masuk di titik B, I T = I 1 +I 2 = 5mA + 12mA = 17mA Contoh: Sumber tegangan DC 12V, dirangkai tiga Resistor paralel R1=1k ȍ R2=2,2k ȍ R3=560ȍ. Hitung besarnya arus cabang masing masing Resistor dan arus total sumber ? Jawaban : I 1 = V S R 1 = 12V1k Ω = 12mA I 2 = V S R 2 = 12V2,2k Ω = 5,45mA I 3 = V S R 3 = 12V560 Ω = 21,42mA Arus total I T = I 1 + I 2 + I 3 = 12mA + 5,45mA + 21,42mA = 38,87mA

1.16. Mengukur Resistansi dengan Tegangan dan Arus

Mengukur besaran Resistor yang tidak diketahui bisa juga dilakukan dengan metode pengukuran tegangan dan arus. Digunakan dua alat ukur yaitu Voltmeter untuk mengukur tegangan dan Ampermeter untuk mengukur arus. Ada dua cara pengukuran yang hampir sama, tetapi akan menghasilkan dua persamaan yang berbeda. Cara Pertama periksa gambar 1-27 Sumber tegangan DC dipasang dengan posisi Voltmeter dekat catu daya dan Ampermeter di seri dengan beban R. Arus total yang keluar dari catu daya besarnya Gambar 1.27 : Pengukuran tahanan nilai R kecil Di unduh dari : Bukupaket.com Pengetahuan Listrik Dasar 1-21 sebesar I + I iV . Pada ujung Ampermeter terjadi drop tegangan sebesar U iA = I.R iA . Sehingga besarnya tegangan pada beban R besarnya U R = U - U iA . Dengan mengukur besarnya arus I pada Ampermeter, mengukur tegangan U pada Voltmeter, dan mengetahui besarnya tahanan dalam Ampeter sebesar RiA. Maka besarnya resistansi beban R adalah : R = I U U iA = iA R I U Ω Cara Kedua periksa gambar 1-28 Catu daya tegangan DC terhubung seri dengan Ampermeter. Sebuah Voltmeter pengukur tegangan dipasangkan paralel dengan beban Resistor R. Arus yang terukur pada Ampermeter besarnya I. Arus yang mengalir ke beban I – I N . Dengan mengukur arus pada Amper meter dan mengukur tegangan pada Volt meter, dan mengetahui tahanan dalam Voltmeter yang besarnya R iV . Dapat dihitung besarnya resistansi R sebesar : R = iV I I U = iV R I U Ω

1.17. Tahanan Dalam Baterai

Catu daya DC dapat berupa baterai atau akumulator. Sebuah catu daya DC memiliki tahanan dalam yang besarannya bisa diketahui dengan cara melakukan pengukuran tegangan dan arus. catu daya DC 4,5 Volt, dipasangkan Resistor variable RL yang dapat diatur besarannya dari 0 sampai 500 Ω. Tahanan dalam Ampermeter diketahui besarnya RiA 0,1 Ω gambar-1.29 . Untuk memperoleh tahanan dalam catu daya DC dilakukan pengukuran dengan mengatur tahanan RL, kemudian dicatat data pengukuran tegangan V dan pengukuran arus A, yang dibuat dalam bentuk tabel dibawah ini : Gambar 1.29 : Pengukuran tahanan dalam baterai Gambar 1.28 : Pengukuran tahanan nilai R besar Di unduh dari : Bukupaket.com Pengetahuan Listrik Dasar 1-22 Tabel 1.8 Pengukuran RL § 50,1 20,1 10,1 6,1 4,1 3,1 2,1 1,1 0,6 0,1 I A 0 0,24 0,55 0,94 1,33 1,67 1,91 2,24 2,71 3,02 3,42 U V 13 12,1 11,0 9,5 8,1 6,8 5,9 4,7 3,0 1,8 0,38 P W 0 2,9 6.0 8,9 10,8 11,4 11,3 10,5 8,1 5,4 1,2 Dengan data pengukuran tegangan dan arus, maka tabel daya dapat diisi dengan menggunakan persamaan P = U. I . dari tabel diatas dapat dibuat tabel yang hasilnya seperti gambar dibawah. Karakteristik tegangan fungsi arus gambar 1-30, garis beban dapat ditarik pada dua titik, yaitu pada saat tegangan tanpa beban besarnya 13,1V dan saat terjadi hubung singkat 3,42A. Dari tabel diperoleh baris daya akan meningkat maksimum sampai 11,4 W dan kemudian menurun kembali. Saat terjadi daya maksimum tercatat tegangan besarnya 6,8V dan arus 1,67A, Titik ini disebut sebagai daya maksimum di titik A. Dititik A ini jika nilai R L bisa membesar atau jika digeser akan mengecil. Karakter istik daya fungsi arus gambar 1-31 merupakan ploting dari tabel-2 diatas. tampak garis daya melengkung dari kecil kemudian membesar sampai dicapai titik daya maksimum di titik Pmak. Jika tahanan R L diturunkan dan arus makin meningkat daya justru menurun kembali. Saat dititik Pmaks. yang terjadi adalah besarnya R L = R i , dimana R i merupakan tahanan dalam catu daya DC.

1.18. Ekivalen Sumber Tegangan dan Sumber Arus