1. Buka Youtube Kuliah Pengukuran Elektrik (Ekki Kurniawan) pada link di bawah ini https://www.youtube.com/watch?v=GHeqeHSqVT0
  2. Soal-soal untuk kelas PE tgl (26/1/2016), tulis juga Name and Nim pada kolom komentar sebagai tanda kehadiran kuliah.
    Pada AU Kumparan putar, sebutkan komponen yang diam dan komponen yang bergerak, jelaskan fungsinya.
  3. Selanjutkan buka Video ini :https://www.youtube.com/watch?v=lXIb9…
    Ada berapakah kali pengukuran arus dan tegangan di video tsb (https://www.youtube.com/watch?v=lXIb9…).
    Kelompokan hasil pengukuran berdasarkan satuan: mA, mV ; V, A, masing-masing ada tiga kali pengukuran (total 12)
    hitung presisi, akurasi dan standar deviasi, (setiap satuan tersebut, ada 4 satuan).

Jawab

  1. Komponen yang bergerak:

-Kumparan Putar (Membuat arah medan magnet selalu tegak lurus terhadap kumparan putar) . Bagian yang dialiri arus listrik -Jarum Penunjuk [ Penunjuk besaran dari skala hasil pengukuran]

-Beban Penyeimbang ( Mengurangi gesekan dan goncangan pada jarum penunjuk ketika berdeplesi dan agar poros penyangga jarum penunjuk teapt di titik beratnya) Komponen yang diam :

  1. Magnet Permanen yang menghasilkan medan ( Menghasilkan medan magnet di sekitar kumparan putar agar timbul momen gerak pada kumparan ketika diberi arus listrik)
  2. Pegas atau Per ( Memberi momen perlawanan terhadap momen gerak agar mendapat keseimbangan momen pada harga penunjuknya -Penyangga ( Menahan berat kumparan beserta jarum penunjuknya)
  3. 12 kali pengukuran

___________________

I mA I A I mV I V I I

=====================

I 2.3 I 0.8 I 2.6 I 2 I

I 3 I 1.7 I 7 I 2.2 I

I 11.5 I 5.6 I 9.8 I 15.5 I

—————————————

Rata-rata

mA = 5.6 mA

A = 2.7 A

mV = 6,47 mV

V = 6,57 V

 

Akurasi :

  1. 2,3 mA ==> misal maunya 3 mA = 76,67%
  2. 8 A ==> misal maunya 1 A = 80%
  3. 6 mV ==> misal maunya 3 mV = 86,67%
  4. 15,5 V ==> misal maunya 16 V =>96,875%

Presisi :

  1. 2,3 mA ==> 1-((2.3-5.6)/5.6) = 1.589
  2. 0.8 A ==> 1- ((0.8-2.7)/2.7 = 1.703
  3. 2.6 mV ==> 1- ((2.6-6.47)/6.47) = 1.598
  4. 15,5 V ==> 1-((15.5-6.57)/6.57)= -0.359

Standard Deviasi :

  1. mA ==> 0
  2. A ==> 0
  3. mV ==> 0.07 j ( 0,07 bilangan imajiner)
  4. V ==> 0.07 j ( 0,07 bilangan imajiner)

PBE

 

PBE2

 

 

Pekerjaan Rumah (PR)

 

  1. Apa beda antara ketelitian (akurasi) dan ketepatan (presisi)

Ketelitian (akurasi) pengukuran atau pembacaan adalah istilah yang sangat relatif. Akurasi didefinisikan sebagai beda atau kedekatan (closeness) antara nilai yang terbaca dari alat ukur dengan nilai sebenarnya. Secara umum akurasi sebuah alat ukur ditentukan dengan cara kalibrasi pada kondisi operasi tertentu dandapat diekspresikan dalam bentuk plus-minus atau presentasi dalam skala tertentu atau pada titik pengukuran yang spesifik.

Ketepatan (presisi) adalah istilah untuk menggambarkan tingkat kebebasan alat ukur dari kesalahan acak. Jika pengukuran individual Dilakukan berulang-ulang, maka sebran hasil pembacaan akan berubah-ubah disekitar nilai rata-ratanya. Presisi tinggi dari alat ukur tidak mempunyai implikasi terhadap akurasi pengukuran. Alat ukur yang mempunyai presisi tinggi belum tentu alat ukur tersebut mempunyai akurasi tinggi. Akurasi rendah dari alat ukur yang mempunyai presisi tinggi pada umum nya disebabkan oleh bias dari pengukuran, yang bisa dihilangkan dengan kalibrasi.

 

  1. Sebutkan empat sumber kesalahan yang mungkin dalam instrument alat ukur

Kesalahan yang disebabkan oleh kesalahan alat ukur atau instrumen disebut kesalahan sistematis. Kesalahan sistematis menyebabkan semua hasil data salah dengan suatu kemiripan.  Kesalahan sistematis dapat terjadi karena :
a. Kesalahan titik nol yang telah bergeser dari titik yang sebenarnya.

b. Kesalahan kalibrasi yaitu kesalahan yang terjadi akibat adanya penyesuaian pembubuhan nilai pada garis skala saat pembuatan alat.

c. Kesalahan alat lainnya. Misalnya, melemahnya pegas yang digunakan pada neraca pegas sehingga dapat memengaruhi gerak jarum penunjuk.

 

  1. Sebutkan tiga kelompok kesalahan

          a. Kesalahan Alam (natural error)

Kesalahan ini terjadi akibat dari perubahan kondisi lingkungan saat melakukan proses pengukuran. sebagai contoh perubahan tenperatur yang mengakibatkan beda pengukuran antara kondisi yang satu dengan yang lain dengan menggunakan jangka sorong.

           b. Kesalahan Alat (instrumental error)

Kesalahan akibat dari ketidaksempurnaan konstruksi dan kalibrasi alat. Contoh kesalahan pembagian skala pada suatu alat ukur.

           c. Kesalahan Pengukur (personal error)

Kesalahan ini sering terjadi karena keterbatasan pengukur dalam melakukan pengamatan dan kecerobohan pengukur selama proses pengukuran.

 

  1. Artikan :

          a. Kesalahan instrumental

Kesalahan akibat dari ketidaksempurnaan konstruksi dan kalibrasi alat. Contoh kesalahan pembagian skala pada suatu alat ukur.

          b. Limiting error (kesalahan batas)

Kesalahan batas adalah batas-batas penyimpangan dari nilai yang ditetapkan yang sudah mempunyai nilai karena ketelitian hanya dijamin sampai suatu persentase tertentu dari skala penuh.  Komponen-komponen rangkaian (seperti kondensator, tahanan, dan lain-lain) dijamin dalam suatu persentase tertentu dari nilai tertera.

          c. Kesalahan Kalibrasi

Kesalahan kalibrasi adalah kesalahan dalam proses pengamatan yang terjadi karena ketidaksesuaian alat ukur dengan standar rancangannya. Akibatnya, hasil pengukuran menjadi tidak akurat. Hal ini bisa dipengaruhi oleh berbagai faktor, di antaranya adalah umur alat yang sudah tua, kondisi lingkungan pengoperasian yang berbeda dengan standar, atau kelalaian manusia

           d. Kesalahan Lingkungan

Kesalahan karena lingkungan (environmental errors) yakni jenis kesalahan  akibat dari keadaan luar yang berpengaruh terhadap instrumen, seperti efek perubahan suhu, kelembaban udara, tekanan udara luar, atau  medan elektromagnetik.

           e. Kesalahan acak

Kesalahan-kesalahan ini diakibatkan oleh penyebab yang tidak diketahui dan terjadi walaupun semua kesalahan-kesalahan sistematis telah diperhitungkan. Kesalahan-kesalahan ini biasanya hanya kecil pada pengukuran yang telah direncanakan secara baik; tetapi menjadi penting pada pekerjaan-pekerjaan yang memerlukan ketelitian tinggi, misalkan suatu tegangan akan diukur oleh sebuah voltmeter yang dibaca setiap setengah jam.

           f. Kesalahan yang mungkin

Jika perbedaan hasil dua pengamatan pada kesempatan yang berbeda kurang atau jika pengamatan dua orang pada masalah yang tidak jauh berbeda, maka tidak dianggap benar atau terpercaya, tetapi penyimpangan kecil dalam dua pengamatan membuatnya dapat diandalkan. Dengan demikian, ketika kita mencoba untuk mengetahui kebenaran melalui langkah-langkah varians, hasilnya kemungkinan kesalahan. Menggunakan rumus yang berbeda, kita dapat menghitung kesalahan kemungkinan untuk langkah-langkah yang berbeda.

 

 

 

  1. Definisi Pengukuran dan alat ukur ?

Pengukuran adalah suatu perbandingan antara suatu besaran dengan besaran lain yang sejenis secara eksperimen dan salah satu besaran dianggap sebagai standar. Dalam pengukuran listrik terjadi juga pembandingan, dalam pembandingan ini digunakan suatu alat bantu (alat ukur). Alat ukur ini sudah dikalibrasi , sehingga dalam pengukuran listrikpun telah terjadi pembandingan. Sebagai contoh pengukuran tegangan pada jaringan tenaga listrik dalam hal ini tegangan yang akan diukur diperbandingkan dengan penunjukan dari voltmeter.

Alat ukur yaitu peralatan yang memungkinkan untuk mengamati besaran-besaran listrik, waktu, panjang, dan lain-lain. Instrumentasi perlu dipelajari agar dalam pemakaian tidak terjadi kesalahan.

 

  1. Definisi akurasi, presisi, sensitivitas, kesalahan ?

Ketelitian (accuracy) adalah harga terdekat dengan mana suatu pembacaan instrument mendekati harga sebenarnya dari variebel yang diukur ; tingkat ketepatan pengukuran dibandingkan dengan harga yang diharapkan.

Ketepatan (Precision) adalah suatu ukuran kemampuan untuk mendapatkan hasil pengukuran yang serupa. Dengan memberikan suatu harga tertentu bagi sebuah variable. Ketepatan (presisi) merupakan suatu ukuran tingkatan yang menunjukkan perbedaan hasil pengukuran pada pengukuran-pengukuran yang dilakukan secara berurutan.

Sensitivitas (sensitivity) adalah perbandingan antara sinyal keluaran atau respon instrument terhadap perubahan masukan atau variable yang diukur.

Kesalahan (Error) adalah perbedaan antara nilai hasil pengukuran dengan nilai sebenarnya dari objek yang diukur.

 

  1. Macam-macam kesalahan pada pengukuran ?

Kesalahan pengukuran kasar

Kesalahan ini terjadi karena kurang hati-hati, kurang pengalaman, dan kurang perhatian dari orang yang melakukan pengukuran tersebut. Kesalahan ini tidak boleh terjadi, dan apabila diketahui ada kesalahan kasar maka segera ulangi kembali proses pengukurannya.

Kesalahan pengukuran sistematik

Penyebab dari kesalahan ini adalah dari alat ukur itu sendiri seperti panjang pita, pembagian skala, dan pembagian lingkaran theodolit. Selain itu dapat juga terjadi disebabkan oleh cara pengukuran yang tidak benar atau tidak sesuai dengan prosedur.

Kesalahan pengukuran random

Kesalahan random atau kesalahan pengukuran yang tidak terduga memang banyak juga terjadi dalam pengukuran misalnya disebabkan oleh getaran udara (undulasi), kondisi tanah tempat berdiri alat, kecepatan udara atau kondisi atmosfer, dan kondisi dari pengamat.

 

  1. Tuliskan rumus untuk menganalisis kesalahan dengan ilmu statistika dasar!

Analisis statistik terhadap data pengukuran adalah pekerjaan yang biasa sebab dia memungkinkan penentuan ketidakpastian hasil pengujian akhir secara analitis. Hasil dari suatu pengukuran dengan metoda tertentu dapat diramalkan berdasar data contoh (sample data) tanpa memiliki informasi yang lengkap mengenai semua factor gangguan. Agar cara-cara statistik dan keterangan yang diberikan bermanfaat biasanya diperlukan sejumlah pengukuran yang banyak. Juga dalam hal ini kesalahan sistematis harus kecil dibandingkan terhadap kesalahan acak, sebab pengerjaan data secara statistik tidak dapat menghilangkan suatu prasangka tertentu yang selalu terdapat dalam semua pengukuran.

 

Bentuk laporan hasil pengukuran dinyatakan sebagai:

x = x + Dx                                                                                                (1-1)

dengan  x = nilai besaran yang diukur

x = nilai terbaik

D x = ketidaktepatan nilai terbaik

Untuk mendapatkan nilai terbaik maupun ketidaktepatan nilai terbaik harus tahu sejarah mendapatkan data hasil ukur. Sejarah mendapatkan data dapat dikelompokkan menjadi 4:

–          pengukuran langsung satu kali

–          pengukuran langsung berulang kali

–          pengukuran taklangsung satu kali

–          pengukuran taklangsung berulang kali

 

  1. Pengukuran langsung satu kali

-Nilai terbaik = nilai baca

-Ketidaktepatan nilai terbaik = setengah skala terkecil alat ukurnya

 

  1. Sebutkan 7 Besaran Pokok dan Besaran Turunan pada besaran listrik?
7 BESARAN POKOK
NO JENIS BESARAN POKOK SATUAN
BESARAN POKOK
DIMENSI
BESARAN POKOK
1 Panjang meter (m) [L]
2 Massa kilogram (Kg) [M]
3 Waktu secon (s) [T]
4 Suhu Kelvin (K) [q]
5 Kuat Arus Ampere (A) [I]
6 Jumlah Zat Mol (M) [N]
7 Intensitas Cahaya Candela (Cd) [J]

 

  BESARAN TURUNAN
NO Jenis Besaran Turunan Nama Satuan Besaran Turunan Satuan Besaran Turunan (Khusus) Satuan Besaran Turunan Dimensi Besaran Turunan
1 Luas meter kuadrat m2 [L]2
2 Volume meter kubik m3 [L]3
3 Frekuensi hertz Hz s–1 [T]-1
4 Kerapatan kilogram per meter kubik kg/m3 [M][L]-3
5 Kecepatan meter per second m/s [L][T]-1
6 Kecepatan Sudut radian per second rad/s [rad][T]-1
7 Percepatan meter per second squared m/s2 [L][T]-2
8 Percepatan Sudut radian per second squared rad/s2 [rad][T]-2
9 Debet Volume meter kubik per sekon m3/s [L]2[T]-1
10 Gaya newton N kg· m/s2 [M] [L] [T]-2
11 Tegangan permukaan newton
per meter, joule per meter kuadrat
N/m· J/m2 kg/s2 [M] [T]-2
12 Tekanan newton per meter kuadrat, pascal N/m2,Pa kg/(m· s) [M] [L]-1 [T]-2
13 Vikositas Dinamis newton-second per meter kuadrat, pascal-second N s/m2, Pa s kg/(m· s) [M] [L]-1[T]-2
14 Vikositas Kinematis meter kuadrat per sekon m2/s [L][T]-1
15 Usaha,
Energi, Panas
joule,newton-meter, watt-sekon J,N · m,W · s kg· m2/s2 [M] [L]2[T]-2
16 power, heat flux watt, joule per sekon W, J/s Kg · m2/s2 [M] [L][T]-2
17 heat
flux density
watt per meter kuadrat W/m2 kg/s3 [M] [T]-3
18 Volume ric heat release rate watt per cubic meter W/m3 kg/(m. s3) [M] [L]-1 [T]-3
19 Koefisien rambat panas watt per meter kuadrat kelvin W/(m2K) kg m/(s3 · K) [M] [L] [q] [T]-3
20 Kapasitas Panas joule per kilogram kelvin J/(kg·K) m2/(s2· K) [L]2[T]-2[q]-1
21 Induksi henry H,V
· s/A
kg· m2/(A2 · s2) [M] [L][T]-2[A]-2
22 Konduktivitas panas watt per meter kelvin kg· m2/(s3 · K) [M] [L]2[T]-3[q]-1
23 Muatan Listrik coulomb C A· s [A] [T]
24 Tegangan Listrik volt V, W/A kg· m2/(A · s3) [M] [L][T]-3[A]-1
25 Kuat medan Listrik volt per meter V/m kg· m/(A ·s3) [M] [L] [T]-3[A]-1
26 Hambatan Listrik ohm V/A kg· m2/(A2 · s3) [M] [L][T]-3[A]-2
27 Konduktansi Listrik siemens S, A/V A2· s3/(kg · m2) [A][T][M] [L]-2
28 Konduktivitas Listrik ampere per volt meter A/(V
· m)
A2· s3/(kg · m3) [A]2[T]3 [M] [L]-3
29 Kapasitas Listrik farad F,
A · sN
A2· s4/(kg · m2) [A][T][M] [L]-2
30 Fluks Magnetik weber Wb,V
· s
kg· m2/(A · s2) M] [L][T]-2[A]-2

 

 

  1. Tuliskan dimensi tegangan untuk tegangan listrik dan buktikan dimensi daya listrik!

Jenis Besaran Turunan                      = Tegangan Listrik

Nama Satuan Besaran Turunan         = Volt

Satuan Besaran Turunan (Khusus)   = V, W/A

Satuan Besaran Turunan (Khusus)   = V, W/A

Satuan Besaran Turunan                    = kg· m2/(A · s3)

Dimensi Besaran Turunan                  = [M] [L][T]-3[A]-1

 

Pembuktian Dimensi Daya Listrik :

P = V*I

= kg· m2/(A · s3) * A

= kg· m2/s3

= [M][L]2[T]-3