CONTOH SOAL DAN PENYELESAIAN AMPEREMETER DAN VOLTMETER

Soal dan Penyelesaian Fisika SMA - Amperemeter digunakan untuk mengukur kuat arus. Alat ini lazimnya menjadi satu dalam multitester atau Avometer (Amperemeter, Voltmeter dan Ohmmeter). Voltmeter digunakan untuk mengukur tegangan listrik. Amperemeter maupun Voltmeter yang dipakai di sekolah biasanya memiliki skala pengukuran maksimum 5 V, 10 V dan 20 V .

Berikut beberapa soal tentang alat ukur listrik yang kami lengkapi dengan penyelesaian singkat.

---

01. Sebuah Amperemeter memiliki skala dari 0 sampai 50 dan kuat arus maksimum yang ditunjukkan oleh rentang skala pada shunt adalah 10 mA. Kuat arus yang terukur jika jarum penunjuk pada skala 40 adalah...
A. (4,0 ± 0,2) mA
B. (4,0 ± 0,1) mA
C. (8,0 ± 0,1) mA
D. (8,0 ± 0,2) mA
E. (5,0 ± 0,2) mA
Penyelesaian Fisika Pak Dimpun: $$\begin{align*} \textrm{1 skala} &= \frac{1}{50}. 10 mA \\&= 0,2 mA\\\textrm{40 skala} &= \frac{40}{50} . (10 mA) \\&= 8,0 mA \\ \end{align*}$$ Ketidakpastian $$\begin{align*} \Delta I &= \frac{1}{2} \times  \, \textrm{skala terkecil}\\ \Delta I &= \frac{1}{2} \times  0,2=0,1A\,\end{align*}$$

---

02. Sebuah Amperemeter memiliki arus skala penuh 0,1mA dan hambatan kumparan dalam 50,0 Ω. Amperemeter akan digunakan mengukur kuat arus sampai 50,0 mA. Hambatan shunt yang dibutuhkan adalah...
Penyelesaian Fisika Pak Dimpun:
$$\begin{align*} n &= \frac{I}{I_{G}}=\frac{50mA}{0,1mA}\\n&=500\\\\R_{sh}&= \frac{R_d}{n-1} \\R_{sh}&= \frac{50}{500-1} \\R_{sh}&= 0,10\: \Omega \end{align*}$$

---

03. Sebuah galvanometer memiliki arus skala penuh 0,1 mA dan hambatan dalam 50,0 Ω. Tentukan hambatan yang harus dipasang seri dengan kumparan galvanometer untuk menghasilkan sebuah voltmeter yang memiliki tegangan skala penuh 500 mV.
Penyelesaian Fisika Pak Dimpun:
$$\begin{align*}V_{G} &= i.R_{d}\\V_{G}& = 0,1m\times 50=5mV\\ n&=\frac{V}{V_{G}}\\n &=\frac{500}{5}=100\\ R_{v} &= (n-1)R_{d}\\ R_{v} &= (100-1)\times 50,0 \\ R_{v}&= 4950\: \Omega \end{align*}$$

---

04.Sebuah galvanometer kumparan bergerak memiliki hambatan 100 ohm dan memberikan defleksi skala penuh ketika arus 200 μA mengalir melalui kumparannya. Agar galvanometer ini memberikan skala penuh ketika arus 0,02 A, maka sebuah hambatan harus dipasang paralel dengan kumparan galvanometer. Besar hambatan paralel ini adalah...
A. 2,100 ohm
B. 2,000 ohm
C. 2,010 ohm
D. 1,010 ohm
E. 1,000 ohm
Penyelesaian Fisika Pak Dimpun: $$\begin{align*} n &= \frac{I}{I_{G}}=\frac{2.10^{-2}}{2.10^{-4}}\\n&=100\\\\R_{sh}&= \frac{R_d}{n-1} \\R_{sh}&= \frac{100}{100-1} \\R_{sh}&= 0,010\: \Omega \end{align*}$$

---

05.Resistor yang dipasang sebagai hambatan shunt pada sebuah galvanometer memiliki hambatan yang besarnya 1/99 kali hambatan dalam galvanometer. Dengan faktor berapakah batas arusnya dikalikan?
Penyelesaian Fisika Pak Dimpun:
Hambatan shunt = 1/99 x hambatan galvanometer
$$\begin{align*}R_{sh}& = \frac{1}{99}R_d, \\&maka\\ R_{sh}& = \frac{R_d}{n-1}\\ n -1 &= R_d\\ n-1 &= 99\\ n& = 100\end{align*}$$

---

06.Sebuah galvanometer kumparan bergerak memiliki hambatan 5 ohm danmemberikan defleksi penuh ketika arus 15 mA mengalir melaluinya.
(a) Hitung tegangan maksimum yang dapat diukur galvanometer,
(b) untuk mengkonversi defleksi ini menjadi voltmeter yang mampu membaca sampai 6V maka dipasang suatu hambatan depan R_d, seri dengan kumparan galvanometer. Besar hambatan depan, R_d adalah . . . .
A. 200 Ω
B. 285 Ω
C. 350 Ω
D. 395 Ω
E. 475 Ω
Penyelesaian Fisika Pak Dimpun:

Galvanometer Rd = 5 Ω, kuat arus maksimum I = 15 x 10^-3 A, Sehingga tegangan maksimum yang dapat diukur adalah:

$$\begin{align*} V &= I.R_v \\ V &= 15 x 10^{-3} .(5) \\ V &= 75 x 10^{-3}\Omega\end{align*}$$ $$\begin{align*}R_{PB} &= R_d \, seri R_v\\ R_{PB} &= R_d + R_v \\ R_{PB} &= R_d + 5\\\\ V_{PB} &= 6 V\\ R_{PB} &= \frac{V_{PB}}{I}\\ (Rd + 5 \Omega ) &= \frac{6}{15 x 10^{-3}}\\ Rd &= 295 \Omega\end{align*}$$ Soal selanjutnya PENYELESAIAN SOAL AMPEREMETER, VOLTMETER DAN GALVANOMETER
Materi lainnya tentang listrik: ikuti link ini