1. Instrumentasi dan
pengukuran listrik-magnet
dan listrik
Devy Indah Lestari
13708251119

2. Instrumentasi dan pengukuran listrik-
magnet
• Kemagnetan dan kelistrikan merupakan dua
gejala alam yang prosesnya dapat dibolak
balik.
• Ketika Oersted menemukan bahwa di sekitar
kawat berarus listrik terdapat medan magnet
(artinya listrik menimbulkan magnet), para
ilmuwan mulai berpikir keterkaitan antara
kelistrikan dan kemagnetan.

3. MEDAN MAGNET DI SEKITAR
ARUS LISTRIK
• Percobaan Oersted
a) Pada saat kawat tidak dialiri arus
listrik ( I = 0 ), jarum kompas tidak
menyimpang ).
b) Pada saat kawat dialiri arus listrik ke
atas, kutub utara jarum kompas
menyimpang ke kanan.
c) Pada saat kawat dialiri arus listrik ke
bawah, kutub utara jarum kompas
menyimpang ke kiri.
Kesimpulan :
1. Di sekitar penghantar kawat yang dialiri arus
listrik terdapat medan magnet.
2. Arah medan magnet bergantung pada arah arus
listrik yang mengalir.

4. • Pada tahun 1821
Michael Farady
membuktikan bahwa
perubahan medan
magnet dapat
menimbulkan arus
listrik (artinya medan
magnet menimbulkan
listrik)

5. 1. Medan Magnet di sekitar kawat
penghantar listrik
Medan magnetik ( simbol B ) di
sekitar kawat penghantar lurus yang
dilalui arus listrik berbentuk
lingkaran, dan dapat ditentukan
dengan aturan tangan kanan.
Arah ibu jari=arah arus listrik ( I )
Arah keempat jari =arah medan magnetik ( B )

6. Menentukan kuat medan magnet di suatu titik dalam
penghantar berarus
• HUKUM BIOT SAVART Induksi magnetik (B)Yaitu Kuat medan magnet disuatu titik
dalam medan magnet yang dihasilkan arus listrik.
• Menurut Biot savart Besarnya besarnya induksi magnetik pada sebuah titik didekat
kawat lurus panjang adalah
a. Berbanding lurus dengan kuat arus
b. Berbanding lurus dengan panjang elemen
c. Berbanding lurus dengan sinus sudut antara garis singgung pada elemen arus dan
garis penghubung antar elemen arus dan titik P
d. Berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara titik terhadap elemen arus. Arah
induksi tegak lurus bidang yang melalui elemen arus dari titik. Menurut Biot savart
besarnya induksi magnetik pada sebuah kawat lurus panjang.
Keterangan
B= medan magnet (weber/m2)
µo = 4π.10-7
i = kuat arus listrik (A)
a = jarak titik ke kawat

7. 2. Garis-garis Gaya Magnetik pada Kumparan
Berarus ( Solenoida )
Garis-garis medan magnetik yang ditunjukkan oleh
pola serbuk-serbuk besi
Kutub utara magnet kumparan dapat ditentukan
dengan aturan tangan kanan :
•Keempat jari = arah arus listrik ( I )
•Ibu jari = arah kutub utara ( N )

8. Elektromagnet
Jika ke dalam kumparan berarus listrik diberi inti besi lunak, ternyata
pengaruh kemagnetannya menjadi besar. Susunan kumparan dan inti
besi lunak inilah yang disebut dengan elektromagnet atau magnet
listrik.

9. • Fenomena induksi
elektromagnet
(video)

10. Besarnya medan magnet dari magnet listrik
ditentukan oleh faktor – faktor :
Kuat arus yang mengalir pada
kumparan.
Semakin besar arus yang
mengalir, semakin besar
medan magnetnya.
Jumlah lilitan kumparan.
Semakin banyak jumlah
lilitannya, semakin besar
medan magnetnya
Bahan inti yang
dimasukkan pada
kumparan

11. Baterai
Saklar tekan
Jangkar besi lunak
Interuptor
Pemukul
Elektromagnet
a. Bel listrik
Jika sakelar ditekan maka
arus akan segera mengalir
sehingga kumparan menjadi
bersifat magnet sehingga
jangkar besi akan tertarik
dan palu/ pemukul akan
mengenai gong. Pada saat
jangkar besi ditarik oleh
magnet maka arus akan
terputus di interuptor,
akibatnya jangkar besi akan
kembali ke posisi semula
dan arus kembali mengalir
pada rangkaian dan gong
kembali berbunyi. Hal ini
akan diulang-ulang sampai
sakelar dilepas kembali.

12. b. Telepon
c.Katrol listrik, dsb

13. 2. Gaya Magnet Pada Penghantar Berarus
Listrik
Gaya magnet pada penghantar berarus
listrik, pertama kali diamati oleh Hendrik
Antoon Lorentz (1853-1928), seorang
fisikawan Belanda
Panghantar yang berada di dalam medan
magnet akan bergerak bila dialiri arus
listrik. Besarnya gaya ini bergantung
pada:
 kuat arus listrik,
 kuat medan magnet, dan
 panjang penghantar.
Sehingga : F=B x I x L

14. Arahgaya magnetik dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan sebagai
berikut :

15. Penggunaan Gaya Magnetik
• Gaya magnetik yang timbul pada penghantar berarus listrik digunakan
untuk mengubah energi listrik menjadi energi gerak.
• Contoh : motor listrik dan alat ukur listrik.
Fungsi komutator adalah agar arus
listrik yang mengalir pada loop tidak
berbalik arah, sehingga loop dapat
terus berputar.

16. Instrumentasi dan Pengukuran Listrik
• Pengukuran listrik meliputi: pengukuran arus
(ampere), tegangan (volt), hambatan
(ohm),daya listrik (watt) dll
• Alat ukur:multimeter, CRO, dsb

17. Multimeter
Multimeter adalah alat ukur yang dipakai untuk mengukur tegangan listrik,
arus listrik, dan tahanan (resistansi).
1. multimeter Analog
Multimeter analog atau yang biasa disebut multimeter jarum adalah alat
pengukur besaran listrik yang menggunakan tampilan dengan jarum yang
bergerak ke range-range yang kita ukur dengan probe . Multimeter ini
tersedia dengan kemampuan untuk mengukur hambatan ohm, tegangan
(Volt) dan arus (mA).
2. Multimeter Digital
Multimeter Digital hampir sama fungsinya dengan multimeter analog tetapi
multimeter digital menggunakan tampilan angka digital. Multimeter digital
pembacaan pengukuran besaran listrik yang lebih tepat jika dibanding
dengan multimeter analog, sehingga multimeter digital dikhususkan untuk
mengukur suatu besaran nilai tertentu dari sebuah komponen secara
mendetail sesuai dengan besaran yang diinginkan.

19. Cathode Ray Oscilloscope (CRO)
- CRO sering diterjemahkan osiloskop sinar
katoda adalah alat yang digunakan dalam
pengukuran besaran listrik/elektronis.
- CRO digunakan untuk memperlihatkan bentuk
gelombang listrik, mengukur tegangan listrik,
frekuensi gelombang listrik, beda fase
gelombang listrik.

20. Tombol Pada CRO
1. Power : Untuk menghidupkan dan mematikan CRO
2. Intensity : Untuk mengatur intensitas berkas cahaya (elektron) pada
layar. Sebaiknyadijaga agar tidak pada kedudukan maksimum.
3. Focus : Untuk mengatur ketajaman gambar pada layar.
4. Position : Untuk mengatur kedudukan gambar secara vertikal.
5. Position : Untuk mengatur posisi horisontal gambar (gelombang).
6. Input : Terminal untuk menghubungkan sinyal input (yang akan diukur)
dengan CRO. Untuk CRO dual channel ada 2 terminal input yakni CH1(X)
INPUT dan CH2 (Y) INPUT. Pada umumnya hubungan terminal ini
dengan sinyal yang akan diukur menggunakan peraba (probe).

21. 7. AC-GND-DC : Selektor untuk mengatur sambungan input
sinyal listrik yang akan diukur.
8. Terminal untuk hubungan dengan bumi (ground)
9. Mode : Selektor untuk mengatur tampilan sinyal input.
Pada posisi CH1 sinyal input pada channel 1 ditampilkan.
Pada posisi CH2 sinyal input pada channel 2 ditampilkan.
Pada posisi DUAL sinyal input pada CH1 dan CH2
ditampilkan bersama.
10. Volt/div : Selektor untuk mengatur harga tegangan tiap
pembagian skala (division) pada panel.

22. 11. Variable : Untuk mengatur harga tegangan/waktu
tiap pembagian skala (division) secara halus. Pada
saat pengukuran tegangan/periode, tombol harus
pada posisi maksimum (kalibrasi).
12. Time/div : Untuk mengatur waktu sapu tiap
pembagian skala (division). Kegunaan langsung
adalah untuk mengukur periode gelombang yang
diselidiki.
13. Synchron : Untuk mengatur supaya pada layar
diperoleh gambar yang tidak bergerak.
14. Slope : Untuk mengatur saat trigger dilakukan, yaitu
pada waktu sinyal naik (+) atau turun (-).

23. Contoh Tampilan Hasil Eksperimen

24. • Penggunaan Osiloskop (video)

25. • Soal-soal

26. Soal – soal
1. Medan magnet di kutub kumparan yang
dialiri arus listrik dapat diperbesar dengan
cara berikut, kecuali...
A.Memperbesar arus listrik yang mengalir
B.Memperbanyak kumparan
C.Memperbesar ukuran kawat
D.Menempatkan magnet dalam rongga
kumparan

27. 2.Tentukan besarnya medan magnetik yang
dihasilkan kawat lurus berarus 45 A, pada titik
yang berjarak 15 cm dari kawat...
A.2. 10-5 Wb/ m2
B.3. 10-5 Wb/ m2
C.6. 10-5 Wb/ m2
D.12. 10-5 Wb/ m2

28. • 3. Sepotong kawat dialiri arus listrik, terletak
dalam medan magnet dan mengalami gaya
lorentz. Arah gaya lorentz yang benar adalah...
i
A.Ke atas
B.Ke bawah
C.Ke kiri
D.Ke kanan

29. 4. Sebuah kawat sepanjang 200 cm, berada
dalam medan magnet yang tegak lurus
terhadap arah medan. Arus listrik yang
mengalir dalam kawat sebesar 0,4 A. Jika kuat
medan magnet 1 mT, berapakah gaya Lorentz
yang dialami kawat?
A.0,0004 N
B.0,004 N
C.0,008 N
D.0,0008 N

30. • 5. Perhatikan gambar berikut!
Arah medan magnet dari kawat lurus berarus listrik di atas
yang benar adalah...
A. I dan II
B. II dan III
C. I dan IV
D. II dan IV

31. 6. Gambar berikut menunujukkan arah garis
gaya magnet yang dihasilkan solenoida
adalah...(jawaban B)

32. 7. Kelompok alat berikut ini yang bekerja
berdasarkan elektromagnet adalah...
A. Bel listrik, telepon, dan kompor listrik
B. Accumulator, motor listrik, galvanometer
C. Galvanometer, transformator, telepon
D. Bel listrik, telepon, katrol listrik

33. 8. Tombol yang digunakan untuk mengatur
waktu sapu tiap pembagian skala pada
osiloskop adalah...
A.Synchron
B.Slope
C.Time/ div
D.Focus

34. 9. Perhatikan gambar berikut!
Besarnya frekuensi yang terukur melalui
osiloskop adalah...
A. 0,25 Hertz
B. 0, 025 Hertz
C. 2,5 Hertz
D. 25 Hertz

35. 10. Perhatikan gambar !
Besarnya amplitudo yang terukur pada osiloskop
adalah...
A.6
B.0,6
C.0,006
D.60