Voltmeter – Materi Fisika Kelas 10

Sobat Zenius, coba ambil salah satu alat elektronik di rumah elo. Terus, lihat bagian belakangnya dan cari nilai tegangannya. Menurut elo, bagaimana cara menghitung tegangan itu?

Nah, di artikel ini kita akan membahas cara menghitung tegangan dengan voltmeter. Kita juga akan belajar cara membaca voltmeter, prinsip kerjanya, serta fungsi kerja voltmeter. Yuk, ikuti artikel ini hingga selesai!

Pengantar: Alat Ukur Listrik

Guys, apa yang elo rasain saat tiba-tiba mati listrik? Kesel? Sama! Apalagi kalau laptop dan handphone kita baterainya habis, atau lagi nggak punya paket internet dan kita pake wifi buat belajar. Repot banget!

Kondisi ini bikin gue sadar kalau listrik dan alat-alat yang terhubung dengannya udah jadi bagian yang nggak bisa lepas dari kehidupan kita.

Di dalam setiap peralatan yang terhubung listrik terdapat komponen elektronika. Komponen elektronika terdiri dari nilai tegangan input yang dapat diterima oleh àlat elektronik, hambatan, serta arus listrik. Untuk mengetahui jumlah besaran setiap komponen, kita perlu menggunakan alat ukur listrik yang berbeda-beda.

Nah, kali ini gue hanya akan membahas tentang alat ukur listrik yang fungsinya mengukur besaran tegangan listrik, yaitu voltmeter. 

Pengertian Voltmeter

Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk menentukan besaran tegangan listrik pada suatu elektronika atau rangkaian listrik dalam besaran tertentu. Voltmeter dipasang secara paralel pada ujung-ujung hambatan yang diukur beda potensialnya.

Voltmeter terdiri dari dua macam, yaitu voltmeter analog dan voltmeter digital. Cara membaca voltmeter analog dan digital cukup berbeda. Voltmeter digital akan langsung menunjukan angka ketika digunakan, sementara voltmeter analog menggunakan jarum.

Pada voltmeter digital, jika rangkaian dipasang terbalik, hasil akan menunjukan angka negatif.

Fungsi dan Cara Membaca Voltmeter

Sobat Zenius, apakah elo tau cara membaca voltmeter? Eh, tapi sebelum gue jelasin cara membaca voltmeter, gue jelasin dulu cara memasang voltmeter.

Pada voltmeter terdapat satuan dan batasan maksimum tegangan yang bisa diukur. Batas ukur dalam voltmeter biasa dinyatakan dalam milivolt (mV), Volt (V), atau kilovolt (kV). Jika pengukuran melebihi batas yang ditentukan, maka voltmeter tersebut dapat rusak. Jadi, pastikan batas tegangan sebelum memakai voltmeter ya, guys.

Seperti yang gue bilang tadi, untuk mengukur tegangan pada rangkaian listrik voltmeter harus dipasang secara paralel. Elo harus pastiin kalau rangkaian arus harus searah dengan pemasangan kutub-kutub voltmeter. 

Nah, udah terpasang dengan benar? Oke, jadi ada dua cara membaca voltmeter. Kalau cara membaca voltmeter analog elo tinggal lihat si jarum penunjuk berhenti di angka berapa. Jarum akan mengarah pada angka sesuai dengan pengaturan satuan yang telah disesuaikan.

Terus, kalau cara membaca voltmeter digital, angka akan muncul dengan satuan yang terukur. Mudah banget menggunakan voltmeter!

Prinsip Kerja Voltmeter

Oke, kita udah tahu cara menggunakan dan cara membaca voltmeter. Terus, gimana cara kerjanya voltmeter? Kenapa jarum di voltmeter analog bisa menunjuk ke angka tertentu saat disambungkan ke peralatan elektronik?

Jadi, pada rangkaian listrik terdapat kuat arus dan medan magnet. Kuat arus dan medan magnet ini menghasilkan gaya magnetik. Gaya magnetik inilah yang menggerakan jarum penunjuk pada voltmeter.

Pergerakan jarum tersebut sebanding dengan kuat arus listrik yang mengalir. Ketika arus meningkat akan terjadi peningkatan simpangan pergerakan jarum sehingga jarum akan menunjuk ke nilai pengukuran yang lebih besar.

Hambatan Voltmeter

Voltmeter yang ideal adalah voltmeter yang hambatan dalamnya bernilai tak terhingga. 

Arus yang mengalir pada rangkaian listrik sebelum dipasang voltmeter adalah I. Ketika voltmeter dipasang paralel dengan R, arus terbagi menjadi 2, yaitu I₁ dan I₂. I₁ mengalir pada hambatan R dan I₂ mengalir melalui voltmeter dengan ada hambatan dalam misal dianggap R_V. Tegangan pada hambatan R yang  berbeda antara sebelum dan setelah digunakan voltmeter. 

Pada rangkaian paralel, besar tegangan pada setiap hambatan jumlahnya sama, maka akan didapatkan:

Persamaan (2) menunjukkan bahwa sebelum dan setelah dipasang voltmeter, arus yang mengalir relatif sama, I₁ ~ I, R_V harus jauh lebih besar daripada R sehingga R + R_V  ~ R_V

Cara menaikkan batas ukur voltmeter adalah dengan prinsip sederhana, yaitu dengan membagi tegangan yang melintasi voltmeter.

Misalnya, berdasarkan perhitungan matematis, tegangan bernilai 10 V, sedangkan voltmeter yang digunakan ternyata hanya mampu mengukur maksimum 1 V. Maka, tegangan 10 V dibagi sehingga tegangan yang melewati voltmeter tetap 1 V, sedangkan 9 V sisanya diberikan pada hambatan R yang dipasang seri dengan voltmeter. 

Oke! kita udah belajar pengertian, fungsi, hingga cara membaca voltmeter. Berarti, sampai di sini pembahasan kita tentang voltmeter. Kalau elo mau tau lebih jauh tentang materi ini, elo bisa nonton video materinya dengan klik banner ini ya!

Nah, supaya pemahaman elo makin dalam, ikuti terus review materi dan kerjakan berbagai latihan soal di Zenius, yuk. Ada berbagai paket yang bisa elo beli sesuai kebutuhan elo. Klik banner di bawah ini untuk info selengkapnya!

Penulis : Ainun Jariah Syafril