lapres 2 si haksari new

W1Ptot=W1+W2+W3

R

S

T

0

W2

W3

PERCOBAAN II

PENGUKURAN DAYA LISTRIK

NAMA : HAKSARI LAKSMI BESTARI

NIM : 1404405066

KELOMPOK : 15

TANGGAL ` : 11 OKTOBER 2015

LABORATORIUM PENGUKURAN LISTRIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

2015

LABORATORIUMPENGUKURAN LISTRIK

TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA

BAB II

PENGUKURAN DAYA LISTRIK

II.1 Tujuan Percobaan

Untuk mengenal berbagai metode pengukuran daya listrik dan

mengetahui beberapa perbedaannya.

II.2 Alat – Alat Percobaan

1. Voltmeter

2. Amperemeter

3. Wattmeter 1Φ (Fasa)

4. Wattmeter 3Φ (Fasa)

5. Panel Percobaan

6. Konektor

II.3 Dasar Teori

III.3.1 Definisi Daya

Daya adalah energi yang dikeluarkan untuk melakukan usaha. Dalam

sistem tenaga listrik, daya merupakan jumlah energi yang digunakan untuk

melakukan kerja atau usaha. Daya memiliki satuan Watt, yang merupakan

perkalian dari Tegangan (volt) dan arus (amphere). Daya dinyatakan dalam P,

Tegangan dinyatakan dalam V dan Arus dinyatakan dalam I, sehingga besarnya

daya dinyatakan :

P = V x I ......................................................................... (2.1)

Pada dasarnya daya yang diserap oleh suatu elemen adalah hasil

perkalian antara besar tegangan terminal-terminal elemen dan arus yang melintasi

elemen tersebut.

Jika tegangan sesaat yang dikenakan terhadap elemen tersebut adalah

berbentuk sinusoidal,

V = V m cos ωt……………..........…………..……….(2.2)

maka arus yang mengalir melintasi elemen tersebut adalah:

I = I m cos (ωt − φ ) ………….....……………............(2.3)

dimana:

φ : sudut beda phase antara V dan I, dengan tanda positif untuk I lagging

terhadap V dan bertanda negatif untuk I leading terhadap V.

Maka daya sesaat (instanteneus power) yang diserap elemen adalah:

S= V x I= V m I m cos ωt cos (ωt − φ)

………………….(2.4)

dengan menerapkan identitas trigonometri maka diperoleh:

S = 0,5 V m I m cos ϕ + 0,5 V m I m cos (2 ωt − ϕ ) …………(2.5)

Daya rata-rata adalah kerja rata-rata atau energi yang dihantarkan per

satuan waktu. Daya sesaat adalah limit daya rata-rata ketika selang waktu Δt

mendekati nol. Harga rata-rata dan daya sesaat di atas adalah:

P = V I cos ϕ …………………….………….(2.6)

dimana:

V =V m

2 : nilai rms dari tegangan

dan

I =Im

2 : nilai rms dari arus

Dari persamaan (2.2) di atas yang merupakan harga rata-rata dari daya

sesaat yang disebut daya aktif atau nyata yang berdimensi Watt sedangkan cos φ

disebut faktor daya. Daya listrik dibagi tiga macam daya yaitu sebagai berikut :

1. Daya Aktif

Daya aktif (Active Power) adalah daya yang terpakai untuk melakukan

energi sebenarnya. Satuan daya aktif adalah Watt. Daya ini digunakan secara

umum oleh konsumen dan dikonversikan dalam bentuk kerja. Perhitungan daya

aktif untuk satu phase dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.6.

Adapun persamaan daya aktif untuk tiga phase adalah sebagai berikut :

P = √3 . V. I . cos φ .......................................... (2.7)

Dimana :

P = Daya Nyata (Watt)

V = Tegangan (Volt)

I = Arus yang mengalir pada penghantar (Ampere)

cos φ = Faktor Daya

2. Daya Reaktif

Daya reaktif adalah jumlah daya yang diperlukan untuk pembentukan

medan magnet. Dari pembentukan medan magnet maka akan terbentuk fluks

medan magnet. Contoh daya yang menimbulkan daya reaktif adalah

transformator, motor, dan lain-lain. Satuan daya reaktif adalah Var. Persamaan

daya reaktif untuk satu phase sebagai berikut :

Q = V . I . sin φ ................................................... (2.8)

Sedangkan persamaan daya reaktif untuk tiga phase sebagai berikut :

Q = √3 . V. I . sin φ .......................................... (2.9)

Dimana :

Q = Daya reaktif (VAR)

V = Tegangan (Volt)

I = Arus (Amper)

sin φ = Faktor Daya

3. Daya Semu

Daya semu (Apparent Power) adalah daya yang dihasilkan oleh perkalian

antara tegangan dan arus dalam suatu jaringan. Daya semu merupakan daya listrik

yang melalui suatu penghantar transmisi atau distribusi. Satuan daya semu adalah

VA. Persamaan daya semu untuk satu phase adalah sebagai berikut :

S = V x I ……….......……………………….….(2.10)

Sedangkan persamaan daya semu untuk tiga phase sebagai berikut :

S = √3 x V x I …………………..….....……….(2.11)

Dimana :

S = Daya semu (VA)

V = Tegangan (Volt)I = Arus yang mengalir pada penghantar (Ampere)

Vs

A

V+-

BEBAN

Vs

A

V

BEBAN

+-

II.4 Langkah – Langkah Percobaan

II.4.1 Pengukuran Daya 1 Phase

II.4.1.1 Metode Volt-Ampere Meter

Daya dapat dihitung dengan rumus:

P = V I …………………..………………….(2.12)

Gambar 2.2 Rangkaian I Metode Volt- Gambar 2.3 Rangkaian II Metode Volt-

Ampere meter Ampere meter

1. Siapkan rangkaian percobaan seperti gambar 2.2 pada panel yang

tersedia.

2. Telitilah apakah rangkaian yang anda buat sudah benar!

3. Siapkan beban dengan cermat minimal 10 buah yang nilainya

berbeda-beda (lakukan kombinasi dan beban yang tersedia).

4. Hubungkan beban pertama, catat penunjuk Voltmeter dan

Amperemeter

5. Lakukan prosedur yang sama untuk beban-beban yang lain dan jaga V

konstan. Tabulasikan hasilnya dalam tabel.

6. Buat rangkaian percobaan seperti gambar 2.3. pada panel.

7. Lakukan prosedur 1 sampai 5 diatas untuk rangkaian ini.

V2

V1V3

VSBeban

R

V3

V1

V2 = I R

Φ

Tabel 2.1 Hasil Pengukuran Metode Volt-Ampere Meter

Beban

(Watt)

I II

V1 I1 P1=V1I1 V2 I2 P2=V2I2

II.4.1.2 Metode Tiga Voltmeter

Gambar 2.4 Metode Tiga Voltmeter

Untuk metode ini daya dapat dihitung dengan formula:

P = 1

2 R(V

32 − V

22 − V

12 )

..………………………(2.13)

1. Buat rangkaian percobaan gambar 2.4 pada panel

2. Pastikanlah bahwa rangkaian telah benar.

3. Siapkan beban minimal 10 buah yang nilainya berbeda-beda (lakukan

kombinasi dan beban-beban tersebut).

4. Hubungkan beban pertama, catat harga yang ditunjukkan ketiga

Voltmeter.

5. Lakukan pengukuran untuk beban-beban yang lain yang tersedia dan

catat hasilnya ke dalam tabel.

A1A3

VSBeban

R I3

R

VI 2

I1

ΦA2

Tabel 2.2 Hasil Pengukuran Metode Tiga Voltmeter

R=…….

Beban (Watt) V1(Volt) V2(Volt) V3(Volt)P = 1

2 R(V

32 − V

22 − V

12 )

II.4.1.3 Metode Tiga Amperemeter

Daya dihitung dengan rumus:

P =− R2

( I32 −I

22 −I

12 )

………………….………(2.14)

Gambar 2.5 Metode Tiga Amperemeter

1. Buat rangkaian percobaan sesuai gambar 2.5.

2. Lakukan pengukuran terhadap setiap beban yang tersedia.

3. Catat hasil penunjukan ketiga Amperemeter ke dalam tabel.

Tabel 2.3 Hasil Pengukuran Metode Tiga Amperemeter

R=…...

Beban (Watt)I1

(Ampere)

I2

(Ampere)

I3

(Ampere) P =− R

2( I

32 − I

22 − I

12)

II.4.1.4 Metode Wattmeter

VSBeban

W

W1Ptot=W1+W2+W3

R

S

T

W2

W3

1. Buat rangkaian percobaan seperti gambar 2.6.

2. Siapkan beberapa beban dan berbagai kombinasi yang mungkin.

3. Hubungkan beban satu-persatu dan catat hasil penunjukan Wattmeter

ke dalam tabel.

Gambar 2.6 Rangkaian Metode Wattmeter

Tabel 2.4 Hasil Pengukuran Metode Wattmeter

Beban (Watt) Wattmeter

II.4.2 Pengukuran Daya 3 Phase

II.4.2.1 Metode Tiga Wattmeter 1 Phase

1. Buatlah rangkaian percobaan seperti gambar 2.7.

2. Siapkan beberapa buah beban (lakukan kombinasi).

3. Hubungkan beban secara bertahap dan catat penunjukan ketiga

Wattmeter untuk setiap beban ke dalam tabel.

W1

W1

W1

W2

W2

W2

Ptot=W1+W2R

S

T

Gambar 2.7 Rangkaian Metode Tiga Wattmeter 1 Phase

II.4.2.2 Metode Dua Wattmeter

Gambar 2.8 Rangkaian Metode dua Wattmeter

1. Buatlah rangkaian percobaan seperti gambar 2.8.

2. Siapkan beberapa beban.

3. Hubungkan beban satu-persatu dan catat penunjukan kedua Wattmeter

pada tabel.

Tabel 2.5 Hasil Pengukuran Metode Dua Wattmeter

Beban W1 W2 PTOT W1 W2 PTOT

II.5 Data Hasil Percobaan

Adapun data hasil percobaan yang telah kami peroleh pada praktikum

pengukuran daya listrik ini yaitu sebagai berikut :

Tabel 2.6 Pengukuran Daya 1 Phase dengan Metode Volt-Amperemeter

Beban(Watt)

I II

V1

(Volt)I1

(Ampere)P1= V1.I1

(Watt)V2

(Volt)I2

(Ampere)P2= V2.I2

(Watt)

40 216,3 0,167 36,12 217,0 0,167 36,24

80 216,8 0,334 72,4 216,7 0,334 72,38

120 216,3 0,511 110,53 216,4 0,511 110,58

Tabel 2.7 Pengukuran Daya 1 Phase dengan Metode Tiga Voltmeter

Beban (Watt)

V1 (Volt) V2 (Volt) V3 (Volt) P = 1

2 R(V3²-V2²-V1²)

40 217 1,769 216,6 8,83 Watt

80 217 3,530 214,6 52,42 Watt

120 217 5,21 213,0 87,36 Watt

R = 10 Ω

Tabel 2.8 Pengukuran Daya 1 Phase dengan Metode Tiga Amperemeter

Beban (Watt)

I1 (Ampere) I2 (Ampere) I3 (Ampere) P = -R2 (I3²-I2²-I1²)

40 0,169 0,046 0,216 0,08 Watt

80 0,339 0,046 0,386 0,16 Watt

120 0,507 0,046 0,553 0,23 Watt

R = 10 Ω

Tabel 2.9 Pengukuran Daya 1 Phase dengan Metode Wattmeter


40 217,3 V x 0,167 A = 36,29 Watt

80 216,7 V x 0,334 A = 72,38 Watt

120 216,8 V x 0,511 A = 110,78 Watt

Tabel 2.10 Pengukuran Daya 3 Phase Metode Dua Wattmeter

Beban

(Watt)

W1 W2 Ptotal

40 225,8V x 0,169A = 38,16W 219,8V x 0,168A =

36,92W

W1+W2=75,08W

60 225,2V x 0,23A = 51,79W 220,0V x 0,246A = 54,12W W1+W2=105,91W

100 225,5V x 0,42A = 94,71W 219,7V x 0,431A = 94,69W W1+W2=189,4W

Daerah 3

II.6 Analisa Data Hasil Percobaan

II.6.1 Pengukuran Daya 1 Phase dengan Metode Volt-Amperemeter

Dalam sistem tenaga listrik, daya merupakan jumlah energi yang

digunakan untuk melakukan kerja atau usaha. Pada percobaan ini beban yang

digunakan sebesar 40 Watt, 80 Watt, dan 120 Watt, sehingga diperoleh data

sebagai berikut :

Tabel 2.11 Pengukuran Daya 1 Phase dengan Metode Volt-Amperemeter

Beban(Watt)

I II

V1

(Volt)I1

(Ampere)P1= V1.I1

(Watt)V2

(Volt)I2

(Ampere)P2= V2.I2

(Watt)

40 216,3 0,167 36,12 217,0 0,167 36,24

80 216,8 0,334 72,4 216,7 0,334 72,38

120 216,3 0,511 110,53 216,4 0,511 110,58

Berdasarkan hasil perhitungan di atas dapat dihitung persentase

kesalahan nilai pengukuran daya dengan menggunakan persamaan berikut :

%kesalahan = |Ppengukuran−PteoriPteori | x 100% ...................(2.15)

Dengan menggunakan persamaan 2.15, dapat dihitung besar persentase

kesalahan pengukuran untuk masing-masing beban yaitu :

1. Pada Rangkaian 1

a. Beban 40 Watt

%kesalahan = |36,12−4040 | x 100%

= 9,7 %

b. Beban 80 Watt

%kesalahan = |72,4−8080 | x 100%

= 9,5 %

c. Beban 120 Watt

%kesalahan = |110,53−120120 | x 100%

= 7,8 %

2. Pada Rangkaian II

a. Beban 40 Watt

%kesalahan = |36,24−4040 | x 100%

= 9,4 %

b. Beban 80 Watt

%kesalahan = |72,38−8080 | x 100%

= 9,5 %

c. Beban 120 Watt

%kesalahan = |110,58−120120 | x 100%

= 7,8 %

Tabel 2.12 Data Hasil Percobaan dan Persentase Kesalahan Pengukuran

Beban (W) P1 (W) %kesalahan P2 (W) %kesalahan40 36,12 9,7% 36,24 9,4%80 72,4 9,5% 72,38 9,5%120 110,53 7,8% 110,58 7,8%

Dari tabel 2.12, dapat dilihat bahwa pengukuran daya 1 phase dengan

metode volt-amperemeter memiliki persentase kesalahan karena terdapat

perbedaan nilai daya teori dan daya hasil pengukuran. Sehingga dapat dibuat

grafik perbandingan daya teori dan praktikum sebagai berikut.

Gambar 2.9 Grafik Perbandingan Nilai Daya Teori dan Praktikum Pada Rangkaian I

Berdasarkan gambar 2.9, dapat dilihat terjadi penyimpangan garis

merah dan garis biru. Garis merah mewakili daya teori dan garis biru mewakili

daya pratikum. Adanya penyimpangan disebabkan oleh perbedaan nilai antara

daya secara teori dan daya praktikum. Ketika daya teori sebesar 40 W, daya

praktikumnya sebesar 36,12 W. Sedangkan ketika daya teori sebesar 80 W, daya

praktikumnya sebesar 72,14 W dan daya teori sebesar 120 W, daya praktikumnya

sebesar 110,53 W. Pada metode volt-amperemeter di rangkaian I, perbandingan

daya teori dan daya praktikum mengalami penyimpangan yaitu beban 40W

sebesar 9,7%, beban 80W sebesar 9,5%, dan beban 120W sebesar 7,8%.

Kesalahan pengukuran yang terjadi saat praktikum disebabkan oleh adanya

kesalahan pada alat ukur itu sendiri, maupun faktor eksternal seperti pemanasan

alat ukur dan pengaruh medan elektromagnetik. Selain itu, kesalahan pengukuran

dapat juga dipengaruhi oleh tegangan pada masing-masing beban dimana

tegangannya kurang dari 220 V. Tegangan pada beban 40 W dan 120 W adalah

216,3 V serta pada beban 80 W adalah 216,8 V.

Gambar 2.10 Grafik Perbandingan Daya Teori dan Praktikum Pada Rangkaian II



daya praktikum. Adanya penyimpangan disebabkan oleh perbedaan nilai antara




sebesar 110,58 W. Pada metode volt-amperemeter di rangkaian II, perbandingan

daya teori dan daya praktikum mengalami penyimpangan yaitu beban 40W


Kesalahan pengukuran yang terjadi saat praktikum disebabkan oleh adanya

kesalahan pada alat ukur itu sendiri, maupun faktor eksternal seperti pemanasan

alat ukur dan pengaruh medan elektromagnetik. Selain itu, kesalahan pengukuran

dapat juga dipengaruhi oleh tegangan pada masing-masing beban dimana

tegangannya kurang dari 220 V. Tegangan pada beban 40 W adalah 217,0 V, pada

beban 80 W adalah 216,7 V serta pada beban 120 W adalah 216,4 V.

II.6.2 Pengukuran Daya 1 Phase dengan Metode Tiga Voltmeter

Daya satu phase dapat diukur dengan menggunakan metode tiga

voltmeter. Pada percobaan ini beban yang digunakan sebesar 40 Watt, 80 Watt,

dan 120 Watt serta besarnya hambatan yang digunakan adalah 10 Ω, sehingga

diperoleh data sebagai berikut :

Tabel 2.13 Pengukuran Daya 1 Phase dengan Metode Tiga Voltmeter

Beban (Watt)

V1 (Volt) V2 (Volt) V3 (Volt) P = 1

2 R(V3²-V2²-V1²)

40 217 1,769 216,6 8,83 Watt

80 217 3,530 214,6 52,42 Watt

120 217 5,21 213,0 87,36 Watt

Berdasarkan hasil perhitungan daya di atas, dapat dihitung persentase

kesalahan nilai pengukuran daya dengan menggunakan persamaan 2.15 sebagai

berikut :

1. Beban 40 Watt

%kesalahan = |8,83−4040 | x 100%

= 77,9 %

2. Beban 80 Watt

%kesalahan = |52,42−8080 | x 100%

= 34,4 %

3. Beban 120 Watt

%kesalahan = |87,36−120120 | x 100%

= 27,2 %


Beban (W) P (W) %kesalahan40 8,83 77,9%80 52,42 34,4%120 87,36 27,2%


metode tiga voltmeter memiliki persentase kesalahan karena terdapat perbedaan

nilai daya teori dan daya hasil pengukuran. Sehingga dapat dibuat grafik

perbandingan daya teori dan praktikum sebagai berikut.

Gambar 2.11 Grafik Perbandingan Daya Teori dan Praktikum







sebesar 87,36 W. Pada metode tiga voltmeter, perbandingan daya teori dan daya

praktikum mengalami penyimpangan yaitu beban 40W sebesar 77,9%, beban

80W sebesar 34,4%, dan beban 120W sebesar 27,2%. Kesalahan pengukuran

yang terjadi saat praktikum disebabkan oleh adanya kesalahan pada alat ukur itu

sendiri, maupun faktor eksternal seperti pemanasan alat ukur dan pengaruh medan

elektromagnetik. Selain itu, kesalahan pengukuran dapat juga dipengaruhi oleh

tegangan pada masing-masing voltmeter berbeda untuk setiap beban dimana

tegangannya kurang dari 220 V. Pada beban 40 W, tegangan di voltmeter 1 adalah

217 V, tegangan di voltmeter 2 adalah 1,769 V, dan tegangan di voltmeter 3

adalah 216,6 V. Tegangan pada voltmeter 2 lebih kecil dibandingkan dengan

tegangan di voltmeter 1 dan 3 karena terdapat hambatan yang dipasang paralel

dengan voltmeter 2.

II.6.3 Pengukuran Daya 1 Phase dengan Metode Tiga Amperemeter

Daya satu phase dapat diukur dengan menggunakan metode tiga

amperemeter. Pada percobaan ini beban yang digunakan sebesar 40 Watt, 80

Watt, dan 120 Watt dan besarnya hambatan yang digunakan adalah 10 Ω,

sehingga diperoleh data sebagai berikut:

Tabel 2.15 Pengukuran Daya 1 Phase dengan Metode Tiga Amperemeter

Beban (Watt)

I1 (Ampere) I2 (Ampere) I3 (Ampere) P = -R2 (I3²-I2²-I1²)

40 0,169 0,046 0,216 0,08 Watt

80 0,339 0,046 0,386 0,16 Watt120 0,507 0,046 0,553 0,23 Watt



berikut :

1. Beban 40 Watt

%kesalahan = |0,08−4040 | x 100%

= 99,8 %

2. Beban 80 Watt

%kesalahan = |0,16−8080 | x 100%

= 99,8 %

3. Beban 120 Watt

%kesalahan = |0,23−120120 | x 100%

= 99,8 %


Beban (W) P (W) %kesalahan40 0,08 99,8%80 0,16 99,8%120 0,23 99,8%Dari tabel 2.16, dapat dilihat bahwa pengukuran daya 1 phase dengan

metode tiga amperemeter memiliki persentase kesalahan karena terdapat

perbedaan nilai daya teori dan daya hasil pengukuran. Sehingga dapat dibuat

grafik perbandingan daya teori dan praktikum sebagai berikut.








sebesar 0,23 W. Pada metode dengan tiga amperemeter, perbandingan daya teori

dan daya praktikum mengalami penyimpangan yang sangat besar yaitu 99,8%

pada masing-masing beban yang diberikan. Kesalahan pengukuran yang terjadi

saat praktikum disebabkan oleh adanya kesalahan pada alat ukur itu sendiri,

maupun faktor eksternal seperti pemanasan alat ukur dan pengaruh medan

elektromagnetik. Selain itu, kesalahan pengukuran dapat juga dipengaruhi oleh

arus yang mengalir pada masing-masing amperemeter berbeda untuk setiap beban.

Pada pengukuran daya listrik 1 phasa dengan metode 3 amperemeter

menggunakan alat ukur arus listrik yang dihubungkan secara seri dengan tahanan

dan pada beban seperti berikut:

Gambar 2.13 Rangkaian Pengukuran Daya Metode 3 Amperemeter

Berdasarkan pada rangkaian diatas, terlihat bahwa arus yang masuk sama

dengan arus yang keluar sebagaimana sesuai dengan Hukum Kirchoff I

(Kirchoff’s Current Law) sebagai berikut :

Imasuk = Ikeluar ...............................................................(2.16)

I3 = I1 + I2 ..................................................................(2.17)

Sebagai contoh perhitungan, ketika beban 120 W arus yang mengalir

pada amperemeter 3 sebesar 0,553 A lebih besar daripada arus pada amperemeter

1 sebesar 0,507 A dan amperemeter 2 sebesar 0,046 A. Hal ini membuktikan

bahwa arus masuk sama dengan arus keluar yang sesuai dengan hukum Kirchoff I

sebagai berikut :

Pada beban 120 W :

I3 = I1 + I2

0,553 A = 0,507 A + 0,046 A

0,553 A = 0,553 A

Arus listrik pada amperemeter 2 lebih kecil dibandingkan dengan arus

listrik di amperemeter 1 dan 3 karena terdapat hambatan yang dipasang seri

dengan amperemeter 2.

II.6.4 Pengukuran Daya 1 Phase dengan Metode Wattmeter

Daya satu phase dapat diukur dengan menggunakan metode wattmeter.

Wattmeter yang digunakan pada metode ini hanya satu wattmeter dimana

merupakan kombinasi satu voltmeter dan satu amperemeter. Pada percobaan ini

beban yang digunakan sebesar 40 Watt, 80 Watt, dan 120 Watt, sehingga

diperoleh data sebagai berikut :

Tabel 2.17 Pengukuran Daya 1 Phase dengan Metode Wattmeter


40 217,3 V x 0,167 A = 36,29 Watt

80 216,7 V x 0,334 A = 72,38 Watt

120 216,8 V x 0,511 A = 110,78 Watt



berikut :

a. Beban 40 Watt

%kesalahan = |36,29−4040 | x 100%

= 9,2 %

b. Beban 80 Watt

%kesalahan = |72,38−8080 | x 100%

= 9,5 %

c. Beban 120 Watt

%kesalahan = |110,78−120120 | x 100%

= 7,6 %


Beban (W) P (W) %kesalahan40 36,29 9,2%80 72,38 9,5%120 110,78 7,6%Dari tabel 2.18, dapat dilihat bahwa pengukuran daya 1 phase dengan

metode wattmeter memiliki persentase kesalahan karena terdapat perbedaan nilai

daya teori dan daya hasil pengukuran. Sehingga dapat dibuat grafik perbandingan

daya teori dan praktikum sebagai berikut.




daya praktikum. Adanya penyimpangan disebabkan oleh adanya perbedaan

tegangan yang diperoleh pada saat praktikum dengan tegangan teori, dimana

secara teori tegangan AC normal memiliki nilai 220 V sedangkan saat praktikum

tegangan yang diperoleh yaitu kurang dari 220 V. Pada beban 40 V tegangannya

sebesar 217,3 V, pada beban 80 W tegangannya sebesar 216,7 V dan pada beban

120 W tegangannya sebesar 216,8 V. Perbandingan daya teori dan daya

praktikum pada metode wattmeter mengalami penyimpangan yaitu beban 40W


II.6.5 Pengukuran Daya 3 Phase dengan Metode Dua Wattmeter

Daya tiga phase dapat diukur dengan menggunakan metode dua

wattmeter. Suatu metode pengukuran daya yang menggunakan dua wattmeter satu

phase, pengukurannya dilakukan pada jaringan. Besar daya setiap phase dapat

diketahui yaitu sebesar penunjukkan masing-masing wattmeter. Pada percobaan

ini beban yang digunakan sebesar 40 W, 60 W, dan 100 W. Pengukuran daya tiga

phase pada percobaan ini digunakan untuk mengukur daya di daerah 3 (rangkaian

phase S dan T). Dimana wattmeter pertama digunakan untuk mengukur daya

phase S dan wattmeter kedua untuk mengukur daya phase T. Besarnya daya total

merupakan penjumlahan penunjukan setiap wattmeter, sehingga diperoleh data

sebagai berikut :

Tabel 2.19 Pengukuran Daya 3 Phase Metode Dua Wattmeter

Beban (Watt)

W1 W2 Ptotal

40 225,8V x 0,169A = 38,16W 219,8V x 0,168A =

36,92W

W1+W2=75,08W

60 225,2V x 0,23A = 51,79W 220,0V x 0,246A = 54,12W W1+W2=105,91W

100 225,5V x 0,42A = 94,71W 219,7V x 0,431A = 94,69W W1+W2=189,4W

Berdasarkan hasil perhitungan daya total di atas, dapat dihitung

persentase kesalahan nilai pengukuran daya total dengan menggunakan persamaan

2.15 sebagai berikut :

a. Beban 40 Watt + 40 Watt

%kesalahan = |75,08−8080 | x 100%

= 6,15 %

b. Beban 60 Watt + 60 Watt

%kesalahan = |105,91−120120 | x 100%

= 11,7 %

c. Beban 100 Watt + 100 Watt

%kesalahan = |189,4−200200 | x 100%

= 5,3 %


Beban (W) P (W) %kesalahan40 75,08 6,15%60 105,91 11,7%100 189,4 5,3%


metode dua wattmeter memiliki persentase kesalahan karena terdapat perbedaan

nilai daya teori dan daya hasil pengukuran. Sehingga dapat dibuat grafik

perbandingan daya teori dan praktikum sebagai berikut.




daya hasil pengukuran. Kesalahan pengukuran yang terjadi selama percobaan

disebabkan oleh faktor internal dan eksternal, namun pada percobaan ini

kesalahan pengukuran tidak terlalu besar. Kesalahan pengukuran pada beban 40

W adalah 6,15%, beban 80 W adalah 11,7%, dan beban 100 W adalah 5,3%.

Selain itu penyimpangan juga dapat disebabkan oleh adanya perbedaan tegangan

yang diperoleh pada saat praktikum dengan tegangan teori, dimana secara teori

tegangan AC normal memiliki nilai 220 V sedangkan saat praktikum tegangan

yang diperoleh yaitu lebih dari 220 V pada wattmeter 1 dan kurang dari 220 V

pada wattmeter 2. Pada beban 40 V tegangan pada wattmeter 1 sebesar 225,8 V

dan pada wattmeter 2 sebesar 219,8 V. Tegangan di wattmeter 1 pada beban 80 W

adalah 225,2 V dan pada wattmeter 2 sama dengan tegangan AC normal yaitu

220,0 V. Sedangkan pada beban 100 W tegangan di wattmeter 1 adalah 225,5 V

dan pada wattmeter 2 adalah 219,7 V.

II.7 Jawaban Pertanyaan

Pertanyaan :

1. Hitunglah daya dan masing-masing metode pengukuran daya pada

percobaan ini

2. Setelah membandingkan hasil perhitungan rangkaian percobaan,

yang mana yang lebih dekat dengan kondisi sesungguhnya dari

kedua rangkaian percobaan untuk metode Volt-Amperemeter.

3. Secara keseluruhan hitunglah perbedaan antara penunjukan

Wattmeter dengan metode-metode lain.

4. Buatlah grafik Δ P (%) sebagai fungsi daya hasil perhitungan untuk

masing masing metode.

5. Berikan analisa penyebab penyimpangan-penyimpangan tersebut.

6. Pengukuran daya dengan metode Volt-Ampere sesungguhnya adalah

untuk pengukuran daya arus searah (DC). Kenapa metode ini dapat

digunakan dalam percobaan ini.

7. Apakah fungsi R dalam rangkaian percobaan metode tiga

Amperemeter dan 3 Voltmeter. Berikan saran anda tentang besar

nilai R (relatif) agar menghasilkan pengukuran yang baik.

8. Apa yang terjadi bila salah satu koil Wattmeter dibalik polaritasnya.

Berikan argumentasi anda.

9. Hitunglah perbedaan daya teoritis (sesungguhnya) dengan masing-

masing metode pengukuran:

Δ P (% )=[ Pmetodelain− Pwattmeter

Pwattmeter] x 100 %

10. Buatlah grafik Δ P (%) fungsi pengukuran untuk

masing - masing metode.

11. Buktikan secara teoritis bahwa daya suatu sistem 3 phase dapat

diukur dengan 2 Wattmeter.

12. Berikan analisa dan berikan kesimpulan.

II.8 Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang dilakukan, terdapat beberapa kesimpulan

yaitu sebagai berikut :

1. Pengukuran daya satu phase dapat dilakukan dengan menggunakan

metode volt-amperemeter, metode tiga voltmeter, metode tiga

amperemeter, dan metode wattmeter. Sedangkan untuk pengukuran

daya tiga phase dapat dilakukan dengan menggunakan metode tiga

wattmeter 1 phase dan metode dua wattmeter.

2. Pada pengukuran daya dengan metode volt-amperemeter, voltmeter

dirangkai secara paralel terhadap beban dan amperemeter dirangkai

seri terhadap beban. Pada metode ini, besarnya daya dipengaruhi oleh

tegangan dan arus listrik.

3. Pada pengukuran daya dengan metode tiga voltmeter, digunakan tiga

buah voltmeter. Besarnya daya dipengaruhi oleh tegangan dan

tahanan.

4. Pada pengukuran daya dengan metode tiga amperemeter, digunakan

tiga buah amperemeter. Besarnya daya dipengaruhi oleh arus listrik

dan tahanan.

5. Pada pengukuran daya dengan metode wattmeter, digunakan satu

voltmeter dan satu amperemeter. Besarnya daya dipengaruhi oleh

tegangan dan arus listrik.

6. Pada pengukuran daya total dengan metode dua wattmeter di daerah 3

yang dilakukan untuk mengukur daya pada phase S dan phase T.

Besarnya daya total dengan menggunakan metode ini merupakan

Δ P (% )=[W metode − W teori

W teori] x 100 %

penjumlahan daya pada wattmeter pertama dan wattmeter kedua.

Dimana wattmeter pertama digunakan untuk mengukur daya phase S

dan wattmeter kedua untuk mengukur daya phase T.

lapres 2 si haksari new

Documents