Pengukuran Daya Rangkaian DC

Daya pada rangkaian arus searah (DC, Direct Current) dapat diukur menggunakan alat ukur tegangan (Volt) dan alat ukur arus (Ampere) yang dihubungkan seperti pada gambar dibawah. Dalam pengukuran daya listrik arus searah (DC) perlu diperhatikan dan diperhitungkan rugi daya yang terjadi oleh penggunaan alat ukur pada rangkaian DC yang diukur.

Metode Pengukuran Daya Pada Rangkaian DC

Misalkan, bila beban adalah R, tegangan beban adalah V dan arus beban adalah I, sedangkan volt meter dan amper meter mempunyai tahanan dalam Rv dan Ra. Tegangan pada volt meter adalah Vv dan arus pada amper meter adalah Ia . Dengan mempergunakan rangkaian pada gambar diatas, akan didapatkan :

$V_{v}=IR+IR_{a}$ dimana $I_{a}=I$

sehingga daya yang akan diukr adalah :

$W=I^{2}R$ sehingga menjadi $W=V_{v}I_{a}-I_{a}^{2}R_{a}$

Dengan cara yang sama dari gambar rangkaian pengukuran daya rangkaian DC diatas maka besarnya daya adalah sebagai berikut :

$W=VI=V_{v}I_{a}-\frac{V_{v}^{2}}{R_{v}}$

Terdapat 2 (dua) cara dalam menghubungkan alat ukur dalam pengukuran daya pada rangkaian DC seperti ditunjukan pada gambar diatas. Pada gambar pertama ampere meter terhubung dengan beban dan volt meter. Sehingga volt meter tidak hanya mengukur tegangan pada beban, tetapi mengukur juga tegangan yang drop oleh ampere meter. Jika Ra adalah tahanan internal ampere meter maka drop tegangan yang terjadi pada ampere meter adalah.

$V_{a}=IR_{a}$

Konsumsi daya pada beban adalah :

$V_{L}I=(V-V_{a})I=VI-V_{a}I=VI-I^{2}R_{a}$

Pada gambar ke-dua pada gambar pengukuran daya diatas volt meter terhubung antara beban dan ampere meter. Maka ampere meter tidak hanya menunjukan pengukuran arus pada beban saja, tetapi juga menunjukan arus yang mengalir melalui volt meter sebagai berikut.

$I_{v}=\frac{V}{R_{v}}$

dimana Rv adalah resistansi internal pada volt meter. Sehingga daya beban adalah :

$VI_{L}=V(I-I_{v})=V\left ( I-\frac{V}{R_{v}} \right )=VI-\frac{V^{2}}{R_{v}}$

Dalam kedua kasus diatas, daya yang ditunjukkan oleh alat ukur atau instrumen sama dengan konsumsi daya pada beban ditambah konsumsi daya alat ukur. Untuk memperoleh besarnya daya pada beban, perlu dilakukan koreksi pada kerugian daya yang disebabkan oleh alat ukur. Dalam kondisi normal nilai kerugian daya pada alat ukur cukup kecil bila dibandingkan dengan daya beban. Bagaimanapun juga ampermeter dan voltmeter akan membebani rangkaian yang dapat menyebabkan kesalahan dalam pengukuran daya pada rangkaian DC.

Berbagi Artikel "Pengukuran Daya Rangkaian DC":