Sabtu, 24 Desember 2011

sejarah fisika part 2

 





ANALISIS TEORI
(disusun guna melengkapi tugas matakuliah Sejarah Fisika)





Oleh :
Budi Hariono                                                      (080210192008)
Gede Jawi Pintara                                            (080210192003)
Sri Aminah                                                          (080210192007)





PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JEMBER
2010



BAB I
PENDAHULUAN
Sebuah tes diadakan dengan tujuan untuk mengukur seberapa besar tingkat pemahaman siswa tentang materi yang diajarkan, dan juga bertujuan untuk mengevaluasi hasil belajar yang telah dilakukan oleh siswa sebagai bahan laporan bagi orang tua siswa.
Validitas soal (item validity) adalah istilah yang mudah menimbulkan kerancuan, mungkin karena namanya yang mudah menimbulkan salah tafsir (misleading). Validitas soal adalah derajat kesesuaian antara se¬suatu soal dengan perangkat soal-soal lain, Ukuran validitas soal adalah korelasi antara skor pada soal itu dengan skor pada perangkat soal (item-total correlation) yang banyak dihitung dengan korelasi biserial. Isi validitas soal adalah daya pembeda soal (item discreminating power). Informasi yang di miliki hanyalah bahwa kumpulan atau perangkat soal itu bersama-sama mengukur sesuatu.
Validitas Tes atau validitas alat ukur adalah "sejauh mana tes itu mengukur apa yang dimaksudkan untuk diukur". Jadi, validitas tes pada dasarnya menunjuk kepada derajat fungsi mengukurnya suatu tes, atau derajat kecermatan ukurnya sesuatu tes.
Definisi yang paling lazim mengenai validitas tercermin dalam pertanyaan: ”Apakah kita sungguh-sungguh mengukur ihwal yang memang ingin kita ukur? Dalam pertanyaan ini yang ditekankan adalah apa yang sedang diukur. Misalnya seorang guru telah menyusun tes untuk mengukur minat pada matematika, namun yang yang dimasukkan ke dalam tes tersebut adalah butir-butir yang mengukur bakat pada matematika. Tes tersebut tidak valid, karena meskipun mengukur tentang perihal matematika siswa, namun tidak mengungkap minat dan yang terungkap adalah bakat. Dengan kata lain, pengukuran yang dilakukan oleh tes ini tidak mengukur apa yang seharusnya diukur oleh guru itu.

Suatu tes atau alat ukur dikatakan valid jika pernyataan pada tes atau alat ukur tersebut mampu untuk mengungkap sesuatu yang hendak diukur. Validitas ditentukan oleh ketepatan dan kecermatan hasil pengukuran. Pengukuran dilakukan untuk mengetahui seberapa banyak (dalam arti kuanfitatif) suatu aspek terdapat dalam diri sese¬orang, yang dinyatakan oleh skor pada instrumen pengukur yang bersangkutan.
            Dala pelaksanaannya, sebuah tes haruslah memenuhi validitas tes tersebut. Karena sebuah tes sangat penting artiya bagi siswa dan juga guru yang akan menyusun laporan hasil belajar siswanya. Maka dari itu validitas sebuah tes sangatlah penting.














BAB II
TINAJUAN PUSTAKA

1.          Validitas Tes Dalam Bidang Pendidikan

Dalam berbicara masalah validitas, prinsip dasar dari penilaian yaitu penilaian bermakna merupakan salah satu langkah awal untuk validitas. Lebih lanjut, Nitko (2007:38) menyatakan “Validity is the soundness of your interpretations and uses of students assessment results”. Ini menyiratkan sebuah makna bahwa validitas adalah sebuah kekuatan dalam interpretasi hasil penilaian siswa. Terdapat beberapa hal yang perlu ditekankan atau diingat terkait dengan validitas suatu tes, diantaranya:
Ø  Konsep dari validitas diterapkan sebagai cara untuk interpretasi dan menggunakan hasil penilaian siswa serta tidak hanya pada prosedur penilaiannya.
Ø  Hasil penilaian memiliki kekuatan validitas yang berbeda tergantung pada tujuan dan situasinya.
Ø   Anda harus membuat keputusan tentang validitas dari interprestasi yang anda berikan atau menggunakan hasil penilaian siswa hanya setelah pembelajaran berlalu dan dikombinasikan dengan beberapa tipe bukti validitas.

2.     Makna Dari Validitas Tes
Terdapat dua aspek penting terkait dengan validitas, yaitu: Apa yang diukur dan bagaimana mengukurnya dengan tepat. Secara tradiseional, validitas menekankan pada karakteristik tes, yang pada umumnya mementingkan kualitas tes. Namun, pemikiran terbaru tentang pengukuran menekankan bahwa validitas harus dikaitkan dengan kegunaannya dalam membuat skor dari sebuah tes (Joint Technical Standars for Educational and Psychological Testing dalam Ebel, 2007:90) .

3.     Empat Prinsip Untuk Validitas
Keempat prinsip ini akan cukup membantu dalam menentukan keputusan tentang validitas tes hasil penilaian (Messick dalam Nitko, 2007:38):
Ø  Interpretasi atau makna yang anda berikan terhadap hasil penilaian siswa anda valid hanya pada tingkat yang mana anda dapat menujukan bukti bahwa semua itu memiliki ketepatan dan hubungan dengan mereka
Ø  Kegunaan yang dapat dibuat dari hail penilaian anda valid hanya apada tingkat tertentu yang mana dapat menunjukkan bukti bahwa itu menunjukkan keseuaian dan ketepatan dengan mereka.
Ø  Interpretasi dan kegunaan dari hasil penilaian adalah valid hanya jika nilai mereka menyiratkan ketepatan
Ø   Interpretasi dan kegunaan dari hasil penilaian adalah valid hanya jika konsekuensi dari interpretasi dan kegunaan tersebut konsisten dengan nilai yang diharapkan.

4.     Bukti Yang Digunakan Untuk Mendukung Validitas Tes
Dalam proses penilaian, terdapat tiga jenis bukti validitas yang dapat digunakan dalam menunjukkan kevalidan suatu hasil penilaian, diantaranya: validitas isi, validitas berdasarkan kriteria, dan validitas konstruk.

a.      Validitas Isi
Salah satu tipe dalam penentuan kesimpulan harus dikaitkan dengan intisari dari validitas tes. Dalam hal ini, dalam menulis suatu tes, kita ingin mengambil kesimpulan bahwa siswa yang mendapat skor tinggi dalam tes akan hati-hati dan lebih bertanggung jawab daripada siswa yang mendapatkan skor rendah. Untuk mengerjakan semua itu, isi tes harus berdasarkan pada definisi lain dari ”safe driving ability” yang dapat menggambarkan pengetahuan, keterampilan, dan pengertian dari kehati-hatian harus diberikan komando. Berikut ini, para pembuat tes kemampuan kognitif biasanya menghasilkan bukti validitas dalam prosesnya jika:
·         Mendefinisikan secara eksplisit kemampuan yang akan diukur
·         Menjelaskan secara detail tugas-tugas yang termasuk dalam tes
·         Menjelaskan alasan untuk menggunakan beberapa tugas untuk mengukur kemampuan dalam suatu pertanyaan. Menulis dokumen yang berisikan komponen-komponen tersebut menghasilkan suatu rasional eksplisit yang mengindikasikan apa sebenarnya yang diukur oleh tes dan ini merupakan bukti untuk Validitas Rasional Intrinsik.
Namun permasalahanya, para pembuat tes termasuk guru, bertujuan untuk menghsilkan tes yang mengandung validitas intrinsik, tetapi mereka jarang menyatakan secara eksplisit tujuan tersebut. Mereka jarang memperhatikan proses pengkonstruksian tes sebagai proses validasi tes: Jarang dokumen mereka menuliskan alasan untuk membuat keputusan dalam pengembangan tes. Dan pada dasarnya, siapapun yang mempersiapkan diri untuk membuat tes yang memuat validitas instrinsik harus menunjukkan jawaban dari pertanyaan-pertanyaan berikut:
Ø  Tentang apa sekumpulan keputusan yang akan dibuat?
Ø  Apa domain yang akan diukur, apakah pengetahuan, keterampilan, atau tugas yang menunjukkan dasar dari pengambilan keputusan?
Ø  Apa kepentingan relatif dari subdomain yang teridiri dari definisi domain?
Ø  Jenis kekayaan atau isi apa yang dimiliki oleh item tes yang akan memberikan jaminan bahwa prestasi yang diukur merupakan elemen dari domain?
Ø  Apakah item tes cukup menggambarkan domain pengetahuan, keterampilan, dan tugas?
Ø  Apakah bagian dari item-item tes cukup mewakili bentuk dari kepentingan relatif subdomainnya?
Ø  Domain atau subdomain apa yang berada di luar domain yang menarik ditunjukkan dalam tes?
Ketujuh garis besar tersebut menekankan bahwa apa yang diukur oleh tes atau bermaksud untuk diukur. Cronbach (dalam Ebel) menganjurkan bahwa apa yang diukur oleh tes kurang penting dibandingkan dengan apa yang seharusnya diukur.
b.      Validitas Kriteria
Pendekatan ini dapat dilakukan dengan mengorelasikan hasil tes (berupa skor) yang ingin diestimasi validitasnya dengan kriteria berupa hasil tes lain atau perilaku prediksi yang diharapkan. Misalnya kita ingin mengestimasi validitas tes inteligensi yang sudah kita susun. Kita dapat melakukannya dengan mengorelasikan hasil tes inteligensi kita dengan hasil tes inteligensi lain yang sudah baku. Jika korelasi antara hasil tes inteligensi kita dengan yang sudah baku itu positif dan tinggi, maka dapat dikatakan tes inteligensi kita memiliki validitas yang baik. Metode ini disebut juga concurrent criterion-related validity. Atau kita juga dapat mengestimasi dengan mengkorelasikan hasil tes inteligensi kita dengan perilaku prediksi yang diharapkan, misalnya prestasi belajar siswa di sekolah. Jika hasil korelasi bernilai positif dan tinggi, maka dapat dikatakan tes inteligensi kita memiliki validitas prediktif yang baik terhadap prestasi di sekolah. Ada beberapa syarat yang perlu dipenuhi kriteria yang akan digunakan yaitu: relevan, reliabel, tidak bisa, dan dapat diperoleh.
Untuk memperoleh validitas kriteria, diperlukan pengujian dengan menggunakan korelasi. Validitas kriteria ditunjukkan dengan angka korelasi antara skor pada alat yang dipergunakan dengan skor yang dihasilkan dari alat yang dijadikan kriteria. Tetapi dalam ujian masuk perguruan tinggi misalnya, koefisien validitas ditunjukkan dengan skor pada saat ujian masuk dengan skor yang diperoleh pada saat seseorang telah belajar selama beberapa waktu tertentu.
c.       Validitas Konstruk
Estimasi validitas konstruk dilakukan dengan membandingkan 'perilaku' skor tes dengan teori yang mendasari tesnya. Misalnya dalam teori dikatakan inteligensi itu memiliki korelasi positif dengan bakat kognitif tapi tidak memiliki korelasi dengan bakat musik. Maka tes inteligensi yang kita buat dapat dikatakan memiliki validitas konstruk jika skor tesnya memiliki korelasi yang positif dengan hasil skor tes bakat kognitif dan tidak memiliki korelasi yang signifikan dengan bakat musik. Ada cukup banyak teknik yang dapat digunakan untuk mengestimasi validitas konstruk ini, misalnya dengan menggunakan Analisis Faktor atau metode Multi-Trait Multi-Method.
Validitas konstruk merujuk pada sejauh mana suatu tes mengukur suatu konstruk teoretik atau trait yang hendak diukurnya (Allen & Yen, 1979: 108) konstruk dalam pengertian ini adalah berkaitan dengan aspek-aspek psikologi seseorang khususnya aspek kognitif, afektif dan psikomotor.
Ada beberapa cara yang bisa digunakan untuk menguji validitas konstruk. Misalnya dengan melakukan pencocokan antara aspek-aspek berpikir yang terkandung dalam tes hasil belajar dengan aspek-aspek berpikir yang hendak diungkap oleh tujuan instruksional khusus. Pengujian yang lebih sederhana tentang validitas konstruk adalah malalui pendekatan multi trait multi-method (Saifuddin Azwar 2003: 176). Pendekatan ini akan menghasilkan bukti validitas diskriminan yang ditunjukkan dengan rendahnya korelasi antar skor yang mengukur trait yang berbeda bila digunakan metode yang sama dan validitas konvergen yang ditunjukkan oleh tingginya korelasi skor-skor tes yang mengukur trait yang sama dengan menggunakan metode yang berbeda.





















BAB III
PEMBAHASAN
ANALISIS SOAL.
Soal yang kami  analisis validitasnya yaitu soal-soal prediksi UAN Tahun 2009
a.       Validitas Isi
Seara vailiditas isi, soal-soal yang ada pada soal predikasi UAN Tahun 2009 ini sudah memenuhi kriteria. Hal ini ditunjukkan dengan domain yang akan di ukur, yaitu mengkur seberapa tingkat pemahaman siswa terhadap materi fisika, yang termasuk juga pengtahuan siswa tentang pengaplikasian konsep-konsep fisika dalam kehidupan sehari-hari.
Dalam soal-soal tersebut juga terdapat soal yang bertujuan untuk mengukur ketrampilan siswa dalam menyelesaikan soal yang membutuhkan keterampilan menganalisis soal terlebih dahulu. Misalnya dalam soal no. 2 yang merupakan soal vector yang membutuhkan keahlian siswa dalam menganalisis vector. Karena besaran vector merupakan besaran yang tidak hanya memiliki nilai saja, namun juga memiliki arah. Jadi dalam penyelesaian soal tersebut diperlukan sebuah pemahaman tentang vector.

b.      Validitas Kriteria
Dalam soal-soal yang kami telaah tentang validitasnya, untuk bagian validitas kriteria kami tidak dapat membandingkan hasil pengerjaan soal-soal tersebut dengan sebuah standar yang baku. Karena soa-soal tersebut masih merupakan soal-soal uji coba, namun secara teori memang seharusnya sebuah soal haruslah memenuhi validitas kriteria ini sebagai acuan agar siswa yang mengerjakan bisa mengukur seberapa besar tingkat pemahamannya dan kesiapannya dalam menghadapi soal-soal ujian yang sebenarnya.

c.       Validitas Konstruk
Validitas ini berkaitan dengan aspek kognitif, afektif, psikomotorik. Jadi dalam sebuah soal bukan hanya menitik beratkan pada aspek kognitif saja, namun juga harus mejangkau aspek afektif dan psikomotorik. Karena dalam sebuah soal haruslah mencangkup pengaplikasian dalam kehidupan sehari-hari.
Dalam soal yang kami analisis, soal ini sudah memenuhi validitas konstruk. Hal ini terbukti dengan adanya soal-soal yang secara idak langsun harus diselesaikan dengan analisis yang baik, karena soal tersebut bekaian degan kehidupan sehari-hari. Sebagai contoh terdapat pada soal no. 9, 13, 28.. Dalam soal tersebut menganmbil pengaplikasian dalam kehidupan sehari-hari yang mungkin tidak disadari oleh siswa. Secara tidak langsung, materi terrsebut telah mencangkup aspek afektif siswa, begitu juga dengan aspek psikomotorik siswa..



































 
Ø Pendapat Thales
Untuk saat inipendapat thales tentang asal mula dari segalanya itu adalah air tidak tepat. Benda-benda yang ada di dunia ini berasal dari partikel-partikel kecil yang menyatu sehingga membentuk sebuah benda atau sesuatu. Baik itu udara, air, atau yang lainnya terbentuk dari banyak unsur yang menyatu menjadi satu kesatuan yang utuh.

Ø Democritus (460-370) SM
Teori ini benar yang menyatakan bahwa segala sesuatu yang ada di dunia ini terdiri dari atom atom. Namun pendapat yang menyatakan atom tidak dapat dibagi lagi salah, ternyata didalam sebuah atom terdapat inti, electron-elektron, dan proton. Jadi pendapat ini kuarang tepat.

Ø Prinsip Relativitas Newtonian
Teori ini berlaku jika benda yang dijadikan acuan tidak mengalami perubahan kecepatan atau mengalami percepatan. Kerangka acuan yang digunakan haruslah serba sama. Konsep partikel bebas diperkenalkan ketika suatu partikel bebas dari pengaruh gaya atau interaksi dari luar sistem fisis yang ditinjau (idealisasi fakta fisis yang sebenarnya). Gerak partikel terhadap suatu kerangka acuan inersia tak gayut (independen) posisi titik asal sistem koordinat dan tak gayut arah gerak sistem koordinat tersebut dalam ruang. Dikatakan, dalam kerangka acuan inersia, ruang bersifat homogen dan isotropik. Jika partikel bebas bergerak dengan kecepatan konstan dalam suatu sistem koordinat selama interval waktu tertentu tidak mengalami perubahan kecepatan, konsekuensinya adalah waktu bersifat homogen.



Ø Fisika Relativitas.
Mungkin gambaran seperti ini yang sekilas bisa kita terima berdasarkan intuisi dan pengalaman sehari-hari. Namun teori relativitas membuktikan bahwa sudut pandang itu adalah salah, dan teori relativitas telah diuji melalui eksperimen. Menurut teori relativitas, ruang-waktu adalah dinamis. Geometri ruang-waktu tidaklah statis, tetapi bergantung pada distribusi materi dan energi. Jadi sudut pandang teori relativitas adalah bahwa ruang-waktu adalah relasional, bukan absolut. Dalam fisika klasik, seandainya semua materi dihilangkan dari alam semesta, akan tertingal sebuah ruang-waktu yang absolut. Tetapi dalam fisika relativitas, jika semua materi dihilangkan, tidak ada yang tersisa - tidak ada ruang-waktu jika tidak ada materi. Ruang-waktu tidaklah eksis dengan sendirinya, tapi ruang-waktu adalah network dari hubungan dan perubahan. Jadi pelajaran utama dari teori relativitas adalah bahwa teori fisika haruslah bebas latar (background independent), yaitu bahwa teori fisika tidak didefinisikan dalam latar ruang-waktu yang statis seperti dalam fisika klasik

Ø Teori Ketidakpastian (Werner Heisenberg (1901 - 1976)
Teori ini benar karena jika kita menentukan letak benda dengan sangat akurat, maka kita akan sulit menentukan kecepatannya. Kecepatan sendiri disini merupakan perbandingan antara jarak yang ditempuh benda dengan waktu. Jadi jika kita menentukan letak benda dengan akurasi yang sangat tinggi, maka kita seaakan-akan menghentikan waktu. Jika benda tersebut bergerak dengan kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya maka akan semakin sulit jika kita menentukan kecepatan benda jika kita menentukan letk benda dengan sangat akurat.



Ø Arthur Holly Compton (1892 - 1962)
Bahwa sinar ini sebenarnya terdiri dari partikel yang bergerak cepat adalah inti atom, dan sebagian besar adalah proton yang berputar dalam ruang dan bukan sinar gamma. Hal ini dapat dilihat bahwa intensitas sinar kosmik berubah terhadap lintang, dan hal ini hanya dapat diterima jika partikel itu adalah ion yang lintasannya dipengaruhi oleh medan magnetik bumi.

Jumat, 09 Desember 2011

alat ukur dc

 
 

MAKALAH

ALAT UKUR ARUS SEARAH DAN APLIKASINYA
Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Alat Ukur Listrik



Oleh:
Deacy Rubicca (060210102162)
Norma Asiyah (080210102014)
Endah Catur K (080210102023)
Ita Dwi Puspita (080210102034)
Ahmad Nanang Rasyid (080210102043)
Lisa Nesmaya (080210102052)



JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MIPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JEMBER
2009
DAFTAR ISI

BAB 1. PENDAHULUAN
1.1  Latar belakang
1.2  Tujuan
1.3  Rumusan Masalah

BAB 2. PEMBAHASAN
            2.1 Pengertian Arus Searah
2.2 Rangkaian Arus Searah serta Macam-macam Alat Ukur Arus Searah
2.3 Prinsip Kerja Alat Ukur Arus Searah
2.4 Aplikasi Alat Ukur Arus Searah dalam Kehidupan Sehari-hari

BAB 3. PENUTUP
            3.1 KESIMPULAN
            3.2 SARAN

DAFTAR PUSTAKA













BAB 1. PENDAHULUAN


1.1  Latar Belakang
Kebesaran listrik seperti arus, tegangan, daya dan sebagainya tidak dapat secara langsung kita tanggapi dengan panca indera kita. Untuk memungkinkan pengukuran maka kebesaran listrik ditransformasikan melalui suatu fenomena fisis yang akan memungkinkan pengamatan melalui panca indera kita, misalnya kebesaran listrik seperti arus ditransformasikan melalui suatu fenomena fisis ke dalam kebesaran mekanis. Perubahan tersebut bisa merupakan suatu rotasi melalui suatu sumbu yang tertentu. Besar sudut rotasi tersebut berhubungan langsung dengan kebesaran arus listrik yang yang akan kita amati, sehingga dengan demikian maka pengukuran dikembalikan menjadi pengukuran terhadap suatu perputaran, dan besar sudut adalah menjadi ukuran kebesaran listrik yang ingin diukur. Hal ini adalah lazim untuk suatu pengukuran arus dan alat ukur demikian ini disebut pada umumnya sebagai “pengukur amper”. Kumpulan dari peralatan listrik yang bekerja atas dasar prinsip-prinsip tersebut akan disebutkan di sini sebagai alat ukur listrik.
Yang dimaksud dengan alat pengukur adalah untuk memungkinkan mengamati besar arus yang dimaksudkan. Di samping kebesaran arus, masih banyak pula kebesarn listrik lainnya seperti tegangan, daya, energi, frekwensi dan sebagainya.

1.2  Tujuan
Adapun tujuan yang hendak kami peroleh pada pembuatan makalah ini, diantaranya:
1.2.1 Untuk mengetahui pengertian arus searah.
1.2.2 Untuk mengetahui rangakaian arus searah dan macam-macamnya.
1.2.3 Untuk mengetahui prinsip kerja alat ukur arus searah.
1.2.4 Untuk mengetahui aplikasi alat ukur arus arus searah dalam kehidupan sehari-hari.
1.3  Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang hendak kami bahas dalam makalah ini, diantaranya:
1.3.1 Apa pengertian arus searah ?
1.3.2 Bagaimana rangkaian arus searah serta macam-macam alat ukur arus searah ?
1.3.3 Bagaimana prinsip kerja alat ukur arus searah ?
1.3.4 Bagaimana aplikasi alat ukur arus searah dalam kehidupan sehari-hari ?























BAB 2. PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Arus Searah
      Listrik arus searah atau DC (Direct Current) adalah aliran arus listrik yang konstan dari potensial tinggi ke potensial rendah. Pada umumnya ini terjadi dalam sebuah konduktor seperti kabel, namun bisa juga terjadi dalam semikonduktor, isolator, atau juga vakum seperti halnya pancaran elektron atau pancaran ion. Dalam listrik arus searah, muatan listrik mengalir ke satu arah, berbeda dengan listrik arus bolak-balik (AC). Istilah lama yang digunakan sebelum listrik arus searah adalah Arus galvanis.

2.2 Rangkaian Arus Searah serta Macam-macam Alat Ukur Arus Searah
2.2.1 Rangkaian Arus
  1. Resistor dalam seri dalam paralel
Kebanyakan rangkaian listrik bukan hanya terdiri atas satu sumber dan satu resistor luar saja, tetapi meliputi beberapa sumber, resistor, atau unsur-unsur lain seperti kapasitor, motor dan sebagainya, yang saling dihubungkan; hubungannya ini ada yang rumit dan ada yang tidak. Istilah umum yang dipakai untuk rangkaian semacam ini ialah jaringan.
Gambar 1 melukiskan empat macam cara menghubungkan tiga resistor, yang daya hambatnya berturut-turut ialah R1, R2
dan R3, antara titik a dan titik b. pada (a), ketiga resistor itu membentuk hanya satu lintasan antara kedua titik, dan dihubungkan dalam seri antara titik-titik tersebut. Berapa pun jumlah unsur rangkaian seperti resistor, baterai, motor dan sebagainya, dikatakan dalam seri satu sama lain antara dua titik, jika dihubungkan seperti pada (a) sehingga hanya ada satu lintasan antara titik-titik tersebut. Arus adalah sama dalam tiap unsur itu.
Gambar 1.
Resistor-resistor dalam gambar 1(b) dikatakan dalam paralel antara titik a dan titik b. Tiap resistor merupakan lintasan alternatif antara titik-titik tersebut, dan berapa pun banyaknya unsur rangkaian saling dihubungkan seperti itu, dikatakan dalam paralel satu sama lain. Perbedaan potensial antara tiap unsur pun sama.
  1. Hukum Kirchhoff
Tidak semua jaringan dapat disusutkan sehingga menjadi kombinasi seri-paralel yang sederhana. Salah satu contoh ialah jaringan yang resistor-resistornya dihubung-silangkan, seperti dalam gambar 1-3 (a). Rangkaian seperti dalam gambar 1-3 (b), yang mengandung sumber-sumber asas lain untuk menghitung arus dalam jaringan-jaringan ini, karena ada beberapa metode yang memungkinkan kita memecahkan soal seperti ini secara sistematis. Kita hanya akan satu diantara metode-metode itu, yaitu metode yang mula-mula dikemukakan oleh Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887).
Kita difinisikan dahulu dua istilah. Titik cabang (Branch point) dalam jaringan ialah sebuah titik dimana tiga (atau lebih) konduktor bertemu. Lintasan tertutup dalam gambar 2 (a), misalnya, titik a, d, e dan b merupakan titik cabang, tetapi c dan f bukan. Dalam gambar 2 (b) hanya ada dua titik cabang, yaitu a dan b.
Gambar 2. Dua jaringan yang tak dapat disusutkan menjadi kombinasi hubungan seri-paralel yang sederhana.
Yang merupakan lintasan tertutup dalam gambar 2 (a) ialah jalan tertutup acda, defbd, hadbgh, dan hadefbgh.
Hukum Kirchhoff terdiri atas dua kaidah, yaitu:
  1. Kaidah titik cabang. Hasil penjumlahan aljabar tiap arus yang menuju sembarang titik cabang sama dengan nol:
  2. Kaidah lintasan tertutup. Hasil penjumlahan aljabar tiap ggl dalam sembarang lintasan tertutup sama dengan hasil penjumlahan aljabar hasil kali IR dalam lintasan tertutup yang bersangkutan.
Kaidah pertama hanya menyatakan bahwa tak ada muatan yang mengumpul di titik cabang. Kaidah kedua merupakan generalisasi persamaan rangkaian, dan menjadi persamaan ini jika arus I sama pada semua daya hambat.
Seperti dalam banyak kejadian, kesulitan utama yang dihadapi dalam menerapkan hukum Kirchhoff terletak pada penentuan tanda-tanda aljabar, bukan dalam memahami segi-segi fisiknya, yang sebenarnya sangat elementer. Langkah pertama ialah menetapkan lambang dan arah untuk tiap arus dan ggl yang tak diketahui; lambang untuk tiap daya hambat yang tidak diketahui pun harus ditetapkan. Semua ini, dan juga besaran-besaran yang diketahui, dibubuhkan pada diagram; setiap arah harus pula diperlihatkan dengan jelas. Penyelesaian soal kemudian dikerjakan berdasarkan arah-arah yang diasumsikan tersebut. Jika penyelesaian dengan angka persamaan-persamaannya menghasilkan harga negatif untuk arus atau untuk ggl, maka arah yang betul ialah kebalikan dari arah yang diasumsikan. Bagaimana pun juga, nilai dalam angka akan diperoleh. Karena itu dengan kaidah-kaidah tersebut kita dapat mengetahui arah, pun juga besar arus dan ggl; dan arah-arah arus tidak perlu diketahui lebih dahulu.
Dalam menerapkan kaidah titik cabang, arus dianggap positif jika arahnya menuju titik cabang, negatif jika menjauhinya. Dalam menerapkan kaidah lintasan tertutup, haruslah dipilih arah yang mana (yang menurut arah jarum jam atau yang berlawanan) sekeliling lintasan tertutup yang akan diasumsikan sebagai arah positif. Semua arus dan ggl dalam arah ini dianggap positif, yang sebaliknya negatif. Perlu dicatat bahwa arus sekeliling lintasan tertutup yang bertanda positif menurut kaidah titik cabang dapat bertanda negatif dari segi kaidah lintasan tertutup. Juga perlu dicatat bahwa arus sekeliling lintasan tertutup yang bertanda positif adalah tidak penting, karena kalau arah yang sebaliknya yang dianggap positif, itu hanya akan menghasilkan persamaan yang sama dengan tanda-tanda yang berlawanan. Ada kecenderungan untuk menganggap benar arah yang positif itu ialah arus dalam lintasan tertutup, tetapi umumnya pilihan seperti ini tidaklah mungkin, karena arus dalam beberapa unsur lintasan tertutup ada yang arahnya menurut arah jarum jam dan ada pula yang arahnya menurut yang sebaliknya.
Dalam jaringan yang rumit, dalam mana banyak tersangkut besaran yang tak diketahui, kadang-kadang sukar untuk mengetahui cara merumuskan persamaan yang berdiri sendiri dalam jumlah yang cukup untuk menentukan besaran-besaran yang tidak diketahui itu. Kiranya aturan-aturan berikut ini dapat diikuti:
  1. Jika ada n titik cabang dalam jaringan, terapkanlah kaidah titik cabang pada titik-titik sebanyak n-1. Titik yang mana saja bole dipilih. Penerapan kaidah titik cabang pada titik yang ke-n titik menghasilkan persamaan yang berdiri sendiri.
  2. Bayangkan jaringan itu dipisah-pisahkan menjadi sejumlah lintasan tertutup sederhana. Terapkan kaidah lintasan tertutup pada tiap lintasan tertutup yang sudah terpisah-pisah ini.
Terapkanlah arah dan sebuah huruf untuk tiap ruas yang tidak diketahui. Arah yang diasumsikan boleh sekehendak. Perlu diingat bahwa arus dalam sumber 1 dan resistor 1 sama, dan hanya memerlukan satu huruf untuk lambang, yaitu I1. Begitu pula untuk sumber 2 dan resistor 2, arus dalam keduanya dilambangkan dengan I2. Hanya ada dua titik cabang, yaitu a dan b.
I = I1 + I2 + I3 = 0
Karena hanya ada dua titik cabang, maka hanya ada satu persamaan “titik” yang independen. Jika kaidah titik cabang diterapkan pada titik cabang yang satu lagi, pada titik a, kita peroleh :
Gambar 3. Cara menyelesaikan soal sebuah jaringan dengan menerapkan kaidah-kaidah Kirchhoff.
I = – I1I2I3 = 0
2.2.2 Macam-macam Alat Ukur Arus Searah
1. Amperemeter dan voltmeter
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Umumnya alat ini dipakai oleh teknisi elektronik dalam alat multi tester listrik yang disebut avometer gabungan dari fungsi amperemeter, voltmeter dan ohmmeter.
Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan listrik. Dengan ditambah alat multiplier akan dapat meningkatkan kemampuan pengukuran alat voltmeter berkali-kali lipat.
Jenis amperemeter atau voltmeter yang paling umum ialah galvanometer kumparan berputar.



Pada galvanometer ini sebuah kumparan kawat berporos yang mengandung arus dibelokkan oleh interaksi kemagnetan antara arus ini dengan medan magnet yang permanen. Daya hambat kumparan alat ini (jenis biasa) kira-kira antara 10 sampai 100 Ω, dan arus yang hanya kira-kira beberapa miliampere sudah akan menyebabkan defleksi penuh. Defleksi ini berbanding (proportional) dengan arus dalam kumparan, tetapi karena kumparan itu merupakan konduktor linier, maka arus itu berbanding dengan perbedaan potensial antara terminal kumparan, dan defleksinya juga berbanding dengan perbedaan potensial ini.
Gambar 4. (a) Hubungan dalam sebuah amperemeter. (b) hubungan dalam sebuah voltmeter.
Pertama-tama marilah kita bahas galvanometer sebagai amperemeter. Untuk mengukur arus dalam suatu rangkaian, sebuah amperemeter harus disisipkan dalam seri pada rangkaian itu. Jika disisipkan dengan cara ini, galvanometer yang kita maksud di atas akan mengukur setiap arus dari 0 sampai 1 mA. Tetapi, daya hambat kumparannya akan memperbesar daya hambat total rangkaian, sehingga arus sesudah galvanometer disisipkan, walaupun ditunjukkan dengan tepat oleh alat ini, mungkin jauh kurang dari arus sebelum galvanometer disisipkan. Jadi, dayahambat alat itu harus jauh lebih kecil dari dayahambat bagian lain rangkaian, sehingga kalau sudah disisipkan, alat itu tidak akan mengubah arus yang hendak kita ukur. Amperemeter yang sempurna haruslah nol daya hambatnya.
Selain itu, batas kemampuan galvanometer mengukur arus jika dipakai tanpa modifikasi, hanya sampai maksimum 1 mA. Batas kemampuannya ini dapat ditambah, dan dayahambat ekuivalennya sekalian dapat dikurangi, dengan cara paralel menghubungkan sebuah Rsh yang rendah dayahambatnya dengan kumparan bergerak galvanometer. Resistor ini paralel disebut shunt. Kumparan dan shunt dalam sebuah kotak, dengan batang pengikat untuk hubungan luar di a dan b.
Sekarang mari kita perhatikan konstruksi galvanometer. Guna galvanometer ialah untuk mengukur perbedaan potensial antara dua titik; untuk itu kedua terminalnya harus dihubungkan ke titik ini. Jelas kiranya galvanometer kumparan bergerak tak dapat digunakan untuk mengukur perbedaan potensial antara dua bola bermuatan. Kalau terminal galvanometer dihubungkan pada kedua bola, maka kumparannya akan menjadi lintasan yang bersifat menghantar dari bola yang satu ke bola yang lain. Akan ada arus sesaat pada kumparan itu, tetapi muatan pada kedua bola akan berubah sampai seluruh sistem berada pada potensial yang sama. Hanya jika dayahambat alat itu begitu besarnya sehingga membutuhkan waktu yang lama untuk mencapai equilibrium, galvanometer dapat dipakai untuk maksud tersebut di atas. Voltmeter sempurna tak terhingga dayahambatnya, dan meskipun dayahambat electrometer dapat dianggap tak terhingga, galvanometer kumparan-kumparan hanya dapat mendefleksi kalau ada arus dalam kumparannya, dan dayahambatnya harus terbatas.
Galvanometer kumparan-berputar dapat dipakai untuk mengukur perbedaan potensial antara terminal suatu sumber, atau antara dua titik pada sebuah rangkaian yang ada sebuah sumber di dalamnya, sebab sumber itu mempertahankan adanya perbedaan potensial antara titik-titik tersebut, di sini pun timbul komplikasi.
Telah ditunjukkan bahwa bila sebuah sumber berada pada sebuah rangkaian terbuka, perbedaan potensial antara terminalnya sama dengan ggl-nya. Karena itu, untuk mengukur ggl itu tampaknya kita hanya perlu mengukur perbedaan potensial tersebut. Tetapi kalau kedua terminal sebuah galvanometer dihubungkan pada terminal-terminal sumber itu membentuk sebuah rangkaian tertutup yang mengundang arus. Perbedaan potensial sesudah galvanometer dihubungkan, meskipun ditunjukkan dengan tepat oleh alat ini, tidaklah sama dengan €, tetapi dengan €-Ir, dan kurang dari sebelum alat ukur tersebut dihubungkan. Seperti juga amperemeter, alat ini pun mengubah besaran yang hendak diukur. Jelas kiranya bahwa dayahambat voltmeter sebaiknya sebesar mungkin, tetapi tidak perlu tak berhingga.
Selain itu, daerah ukur galvanometer yang kita contohkan ini, bila dipakai tanpa modifikasi, dibatasi sampai harga maksimum 20 mV. Daerah ukurnya dapat diperluas, dan dayahambat ekuivalennya sekalian dapat dinaikkan dengan cara seri menghubungkan sebuah Rs yang tinggi dayahambatnya dengan kumparan bergerak voltmeter itu.
  1. Jembatan Wheatstone
Rangkaian jembatan Wheatstone, sangat banyak digunakan untuk mengukur dayahambat dengan cepat. Alat ini diciptakan oleh sarjana bangsa Inggris Charles Wheatstone dalam tahun 1843. M, N dan P ialah resistor yang dapat diatur yang terlebih dahulu sudah dikalibrasi, dan x ialah dayahambat yang tak diketahui. Untuk menggunakan jembatan itu, sakelar K1 dan sakelar K2 ditutup dan dayahambat P diatur sampai jarum penunjuk galvanometer G tidak menyimpang. Titik b dan titik c, karena itu, akan sama potensialnya, atau dengan perkataan lain, penurunan potensial dari a ke b sama dengan dari c ke d. Karena arus galvanometer sama dengan nol, arus dalam M sama dengan arus dalam N, katakanlah I1, dan arus dalam P sama dengan arus dalam X, katakanlah I2. Maka karena Vab = Vac
I1N = I2P
Dan karena     Vbd = Vcd
I1M = I2X.
Apabila persamaan kedua dibagi dengan persamaan pertama, maka kita peroleh :
Jadi jika M, N dan P diketahui, X dapat dihitung. Untuk memudahkan perhitungan, perbandingan M/N biasanya dibuat pada pangkat integral 10, misalnya 0,01, 1, 100 dan sebagainya.
Dalam pengaturan yang dilakukan sebelumnya, waktu jembatan itu masih jauh dari seimbang dan Vbc besar, maka galvanometer itu harus dilindungi oleh shunt S. Sebuah resistor yang dayahambatnya besar dibandingkan dengan dayahambat galvanometer dihubungkan secara permanen melewati kedua terminal galvanometer. Bila kontak geser berada di sebelah ujung kiri resistor, maka arus dalam lintasan antara b dan c tidak ada yang melewati galvanometer. Dalam posisi seperti diperlihatkan dalam gambar, bagian resistor yang berada di sebelah kanan kontak geser adalah dalam seri dengan galvanometer, dan kombinasi ini di-shunt-kan oleh bagian resistor di sebelah kiri kontak. Karena itu hanya sebagian arus melalui galvanometer. Kalau kontak geser itu berada di sebelah kanan resistor, semua arus melewati galvanometer kecuali sebagian kecil yang “di-bypass” oleh resistor. Dengan demikian maka galvanometer itu terlindung sepenuhnya bila kontak berada di ujung sebelah kiri resistor dan praktis kepekaan penuh galvanometer itu tercapai bila kontak berada di ujung kanan.
Jika ada daya hambat yang induktif, maka potensial Vb dan potensial Vcdapat mencapai harga akhirnya dalam waktu yang berlainan apabila K1 ditutup, dan galvanometer, jika dihubungkan antara b dan c, akan menunjukkan penyimpangan awal, meskipun jembatan itu dalam keadaan seimbang. Karena itu K1 dan K2 sering dikombinasikan dengan penutup ganda yang mula-mula menutup rangkaian baterai lalu sesaat kemudian menutup rangkaian galvanometer, sesudah arus transien itu lenyap.
Ada jembatan Wheatstone yang dapat dibawa-bawa (portable), yaitu yang galvanometer dan sel keringnya lengkap dalam satu kotak. Perbandingan M/N dapat dibuat pada baterai integral 10 antara 0,001 dan 1000 dengan memutar sebuah tombol dan harga P dapat diatur dengan empat sakelar.
Gambar 5. Sirkuit jembatan Wheatstone
  1. Ohmmeter
Meskipun bukan alat ukur yang tinggi ketepatannya, ohmmeter adalah alat yang berguna untuk mengukur dayahambat dengan cepat. Alat ini terdiri atas sebuah galvanometer, sebuah resistor, dan sebuah sumber (biasanya baterai lampu senter) yang dihubungkan seri, seperti gambar berikut ini. Daya hambat R yang hendak diukur dihubungkan antara terminal x dan terminal y.
Dayahambat seri Rs, dipilih demikian rupa sehingga bila terminal ujung x dan terminal y mengalami hubungan rentas (yaitu, kalau R = 0) galvanometer akan mendefleksi penuh. Apabila rangkaian antara x dan y terbuka (yaitu, kalau R = ∞), galvanometer tidak akan mendefleksi. Untuk harga R antara nol dan tak berhingga, galvanometer mendefleksi sampai suatu titik antara 0 dan ∞, bergantung kepada harga R, dan karena itu skala galvanometer dapat dikalibrasi untuk menunjukkan dayahambat R.
Gambar 6.
  1. Potensiometer
Potensiometer adalah sebuah alat ukur yang dapat dipakai mengukur ggl suatu sumber tanpa mengambil arus dari sumber itu. Di samping itu ada pula beberapa kegunaan lainnya pada esensinya potensiometer menyeimbangkan perbedaan potensial yang tak diketahui terhadap suatu perbedaan potensial yang dapat diatur dan diukur.
Asas potensiometer diperlihatkan secara skematik dalam gambar di bawah. Kawat berdayahambat ab dihubungkan secara permanen pada kedua ujung sumber yang ggl-nya €1, hendak diukur. Sebuah kontak geser c dihubungkan melalui galvanometer G ke sebuah sumber lain yang ggl-nya €2 akan diukur. Kontak c digerakkan sepanjang kawat sampai ditemukan posisi pada mana galvanometer tidak mendefleksi.
Gambar 7. Asas potensiometer
1.                  Rangkaian seri RC
Gambar berikut melukiskan sebuah rangkaian dalam mana kapasitor C dapat dimuati atau dikosongkan melalui resistor R. Resistor dan kapasitor itu dihubungkan seri ke terminal-terminal dengan sebuah sakelar kutub ganda (double pole, double throw switch). Terminal atas sakelar dihubungkan ke sebuah sumber yang tegangan jepitnya V konstan. Terminal-terminal bawah saling dihubungkan dengan kawat yang dayahambatnya nol. Kapasitor mula-mula tidak bermuatan.
Gambar 8. Sakelar dpdt
Apabila sakelar diputar ke posisi “up” kapasitor pada suatu akan bermuatan sampai suatu perbedaan potensial V, tetapi tidak akan memperoleh muatan akhirnya seketika. Jika sakelar diputar ke posisi “down” sesudah kapasitor beroleh muatan, kapasitor itu pada suatu saat menjadi tidak bermuatan, tetapi Prosesnya tidak akan berlangsung seketika. Mari kita bahas perihal arus dan muatan dalam proses pemuatan dan pengosongan tersebut.
Umpamakan q ialah muatan pada kapasitor dan i arus yang memuat sesaat sesudah sakelar diputar ke “up”. Perbedaan potensial sesaat Vac dan Vcb ialah:
Vac = iR,        Vcb = q/C
Karena itu
Vab = V = Vac + Vcb = iR + q/C
Disini V = konstan. Arus i ialah :
Pada saat hubungan terjadi, q = 0 dan arus awal I0 = V/R, yang sama dengan arus tetap sekitarnya kapasitor tidak ada.
  1. Penggantian Arus
Gambar di bawah melukiskan sebuah kapasitor dielektriknya terbuat dari bahan yang tidak menghantar. Ke dalam pelat kiri kapasitor itu, ada arus konduksi Ic dan dari pelat kanaknya ada arus konduksi yang sama. Besar muatan bebas pada masing-masing pelat ialah Qf, dan laju pertambahan muatan-muatan itu ialah:
Qf = Ic
Karena arus konduksi Ic
menyampaikan laju pertambahan muatan bebas. (titik di atas Qf berarti turunan fungsi untuk waktu).
Gambar 9.
Gambar memperlihatkan beberapa garis penggantian muatan itu, baik di dalam medan dielektrik maupun di dalam medan jumbai. Garis putus-putus menunjukkan sebuah permukaan Gauss yang tertutup sekeliling pelat sebelah kiri, dan menurut hukum Gauss untuk D, integral permukaan P untuk seluruh permukaan ini sama dengan muatan bebas di dalam permukaan tersebut :
Karena muatan bertambah, penggantian D di setiap titik permukaan itu juga bertambah. Syarat yang harus dipenuhi oleh setiap bagian rangkaian yang bersifat menghantar, bila keadaan sudah tetap, ialah bahwa arus yang masuk ke setiap bagian menyamai arus yang keluar dari bagian yang bersangkutan.
James Clerk Maxwell (1831-1879), sebagai orang pertama, mengemukakan bahwa dengan memperluas definisi tentang arus, maka ungkapan yang mengatakan bahwa arus yang keluar dari tiap pelat menyamai arus yang masuk ke pelat, masih tetap berlaku. Menurut Maxwell harga D di tiap titik disebut rapat arus pengganti, dan integral permukaan D untuk suatu luas permukaan ∫D.dA, disebut arus penggantian ID melalui luas permukaan yang bersangkutan :
Dengan demikian maka persamaan mengungkapkan bahwa arus pengganti yang keluar sembarang permukaan tertutup sama dengan netto arus konduksi ke dalamnya.
Penggantian D di setiap titik ialah
D = P +
Dan rapat arus penggantian ialah
Suku P, yang berbeda dengan nol hanya dalam dielektrik, menyatakan gerak sesungguhnya muatan melewati bagian permukaan tertutup yang terletak di dalam dielektrik. Artinya, selagi medan di dalam dielektrik bertambah, molekul-molekul dielektrik itu “membanjar” atau muligat (rotasi) dan partikel-partikel bermuatan bergerak melewati permukaannya.
Definisi umum Maxwell mengenai arus kelihatannya bisa saja tidak lebih dari suatu cara yang cerdik untuk dapat mengatakan bahwa arus yang masuk ke dalam dan ke luar dari suatu bagian sebuah rangkaian adalah sama, sekalipun pada rangkaian itu ada sebuah kapasitor di mana arus konduksi nol. Tetapi, suatu elemen arus pengganti akan membangkitkan medan magnet dengan cara yang tepat sama seperti suatu arus konduksi membangkitkan medan magnet. Fluksi pengganti arus melewati suatu luas daerah, ΨD, didefinisikan sebagai integral permukaan D untuk seluruh luas itu.
2.3 Prinsip Kerja Alat Ukur Arus Searah
2.3.1 Prinsip kerja Multimeter
Azas kerja pada kumparan putar
Didalam elektronika ada jenis piranti yang sering dipakai yaitu piranti kumparan putar. Piranti ini terdiri dari komponen-komponen utama. Adapun komponen utamanya sebagai berikut:
1.      Besi permanent berbentuk tapal kuda
2.      Sepatu kutub
3.      Silinder dengan besi lunak
4.      Kumparan yang terbuat dari kawat tembaga lembut yang terlilit pada kerangka aluminium tipis
5.      Jarum tunjuk
6.      Pegas yang berbentukulir pipih tipis (ada dua)
7.      Papan skala

Prinsip kerja kumparan putar
Alat ukur kumparan putar bekerja atas dasar prinsip dari adanya suatu kumparan listrik, yang ditempatkan pada medan magnet, yang berasal dari suatu magnet pemanen. Arus yang dialirkan melalui kumparan akan menyebabkan kumparan tersebut berputar. Alat ukur kumparan putar tidak hanya dapat digunakan untuk mengukur arus searah, akan tetapi juga dapat digunakan untuk arus bolak-balik. Magnet permanan yang memiliki kutub utara dan selatan dan diantara kutub-kutub tersebut ditempatkan suatu silinder inti besi. Hal tersebut akan menyebabkan terbentuknya medan magnet yang rata pada celah diantara kutub magnet dan silinder inti besi besi, yang masuk melalui kutub-kutub ke dalam silinder, secara radial sesuai dengan arah-arah panah. Dalam celah udara ini ditempatkan kumparan yang dapat melalui sumbu. Bila arus searah yang tidak diketahui besarnya mengalir melalui kumparan tersebut, suatu gaya elektromagnetik/yang mempunyaiarah tertentu akan dikenakan pada kumparan putar, sebagai hasil antara arus dan medan magnet. Arah dari gaya dapat ditentukan menurut ketentuan dari tori fleming. Besarnya dari gaya ini dapat diturunkan dengan mudah. Pada setiap ujung dari sumbu, ditempatkan pegas yang salah satu ujungnya melakt padanya sedangkan ujung yang lain pada dasar tetap. Setiap pegas akan memberikan gaya reaksinya yang berbanding lurus dengan besar sudut rotasi dari sumbu dan berusaha untuk menahan perputaran. Jadi, dengan kata lain pegas membaerikan pada sumbu yang berlawanan arahnya.

Peredaman pada kumparan putar
Dalam alat ukur kumparan putar, pada umumnya kumparan putarnya dibentuk kerangka berbahan aluminium. Secara listrik kerangka tersebut merupakan jaringan hubung pendek, dan memberikan pada kumparan momen peredam. Jika kumparan putar berputar yang disebabkan oleh arus yang melaluinya, maka dalam kerangkanya akan timbul arus induksi. Hal ini disebabkan karena putaran kerangka aluminium ini terjadi dalam medan magnet pada celah udara, sehingga tegangan yang berbanding lurus pada kecepatan perputaran akan diinduksikan dalam kerangka tersebut. Arah dari tegangan dapat ditentukan melalui hukum tangan kanan Fleming. Tegangan ini yang menyebabkan arus induksi mengalir ke dalam kerangka kumparan. Sebaliknya arah arus induksi ini akan memotong fluks magnet dalam celah udara bila kumparan berputar, dan akan dibangkitkan momen yang berbanding lurus dengan kecepatan putar. Akan tetapi arah dari momen ini adalah berlawanan dengan arah perputaran, menyebabkan perputaran terhambat. Dengan demikian, terjadilah redaman yang berusaha melawan perputaran.
Manfaat

Alat ukur kumparan putar adalah alat ukur penting yang dipakai untuk bermacam arus, tidak hanya untuk arus searah, akan tetapi dengan alat-alat pertolongan lainnya, dapat pula dipakai untuk arus AC. Pengukuran arus AC dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan menggunakan meter DC dan yang khusus untuk pengukuran AC. pembacaan arus dengan meter DC tidak akan bekerja dengan benar jika langsung digunakan untuk mengukur arus AC, sebab arah dari pergerakan jarum akan berubah sesuai setengah siklus dari arus AC. Pada prinsipnya alat ukur maknit tetap bergerak seperti kumparan pada motor listrik, yaitu tergantung polaritas voltase yang digunakan.

Jika kita ingin menggunakan meter DC untuk mengukur arus AC, maka arus AC harus diubah terlebih dahulu ke bentuk DC. Kita dapat mengubahnya dengan menggunakan alat yang disebut dioda. Kita lihat dioda yang digunakan dalam suatu sirkit dapat menyelaraskan suatu frekuensi, yang berasal dari penyimpangan gelombang sinus. Mengapa dan bagaimana dioda dapat bekerja seperti itu? Ingat, dioda memiliki kanal satu arah tempat elektron mengalir, sehingga menjadi penyearah. Yang cukup mengherankan, arah yang ditunjukkan pada simbol dioda berlawanan dengan arah aliran elektron pada kenyataannya. Dalam bentuk jembatan, empat dioda akan melayani arah aliran arus AC yang melewati meter sehingga arah aliran arus AC konstan.

2.3.2 Azas Induksi pada Voltmeter
Alat ukur induksi hanya digunakan untuk pengukuran listrik bolak-balik (ac) dan dapat digunakan sebagai ammeter, voltmeter, atau wattmeter.Selain itu, penggunaanya dapat diperluas sebagai energi-meter (Kwh-meter).Torsi penyimpang pada alat ukur induksi dihasilkan oleh reaksi antara fluks magnet bolak-balik.
Prinsip kerja
Pada fluks-fluks magnetis mempunyai bentuk gelombang sinus dengan frekunsi yang sama dan masuk ke dalam suatu kepingan logam secara paralel. Antara fluks yang satu dengan fluks yang lain terdapat suatu perbedaan fasa. Fluks yang bolak-balik akan membangkitikan tegangan-tegangan di dalam kepingan logam yang akan menyebabkan terjadinya arus-arus putar di dalam kepingan logam tersebut.

Voltmeter Induksi
Konstruksinya sama dengan konstruksi ammeter induksi,bedanya hanyalah pada kumparannya di sini jumlah lilitannya banyak dan kecil-kecil. Karena dihubungkan paralel dengan jaring-jaring dan mengalirkan arus kecil ( 5 –10 mA ), jumlah lilitan harus banyak agar menghasilkan garis-garis gaya magnet yang cukup. Kumparan fase belah diperoleh dengan menghubungkan seri tahanan yang tinggi dengan kumparan dari salah satu magnet dan kumparan induktif seri dengan kumparan magnet yang lain.
Error pada instrument induksi
Ada 2 jenis error pada instrument induksi:
·         Error frekuensi
·         Error suhu.
Error frekuensi adalah akibat torsi penyimpangan yang dipengaruhi frekuensi, sehingga apabila listrik bolak-balik yang diukur tidak mempunyai frekuensi yang sama dengan yang ditentukan akan ada kesalahan dalam pembacaannya. Pada ammeter error frekuensi dapat dikompensasi dengan penggunaan tahanan shunt non-induktif. Untuk voltmeter error frekuensi tersebut tidak besar. Suhu biasa menjadi penyebab error sebab tahanan lintasan arus Eddy terpengaruh oleh suhu. Meskipun demikian, error tersebut dapat dikompensasi dengan pemasangan shunt (untuk ammeter) dan dengan kombinasi tahanan shunt dan tahanan “swamping” (untuk voltmeter).
Keuntungan dan Kelemahan
·         Mempunyai skala lebar karena penyimpangan untuk skala penuh dapat melebihi 2000.
·         Peredaman sangat efisien.
·         Tidak banyak dipengaruhi medan liar eksternal.
·         Mengkonsumsi daya cukup banyak dan harganya relatif mahal.
·         Hanya dapat digunakan untuk pengukuran listrik searah.
·         Jika tidak dikompensasi variasi frekuensi dan suhu menimbulkan error yang serius.
2.3.3 Prisip Kerja Galvanometer
Gambar 5.1. Redaman pada galvanometer jenis kumparan putar
Galvanometer pada umumnya dipakai untuk arus searah, tetapi prinsipnya menggunakan konstruksi kumparan putar. Prinsip kerjanya serupa dengan kumparan putar untuk pengukur arus. Agar enersia dari bagian yang berputar menjadi kecil, maka kerangka dari kumparan yang dipakai sebagai alat peredam dihilangkan (gambar 5.1). Apabila arus I yang akan mengalir melalui kumparan putar, maka tegangan lawan diinduksikan dalam kumparan putar yang disebabkan adanya rotasi dari kumparan putar sehingga menimbulkan arus Id. Arus ini digunakan sebagai momen peredam.
Dengan mengatur tahanan rd, Id akan berubah maka peredamnya dapat diatur. Besarnya rd menentukan derajat dari peredaman. Apabila keadaan peredaman kritis maka tahanan rd disebut tahanan luar untuk peredam kritis, besaran inilah yang disebut data galvanometer. Galvanometer arus searah tipe kumparan putar dapat digunakan sebagai alat penunjuk
2.3.4 Prinsip kerja Ohmmeter
   Telah diketahui bahwa tahanan arus listrik suatu benda baru dapat diukur bila dialirkan arus listrik ke benda tersebut. Pada Ohmmeter prinsipnya adalah benda dialiri listrik dan diukur tahanan listriknya. Sedangkan pada Ampermeter, yang mengukur besar kuat arus, tidak diperlukan sumber arus listrik karena sumbernya adalah benda yang diukur tersebut.
Hambatan
Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan listrik dapat dirumuskan sebagai berikut:
R=V/I
Atau  dimana V adalah tegangan dan I adalah arus.
Satuan SI untuk Hambatan adalah Ohm(R).

HukumOHM
Pada dasarnya sebuah rangkaian listrik terjadi ketika sebuah penghantar mampu dialiri elektron bebas secara terus menerus. Aliran yang terus-menerus ini yang disebut dengan arus, dan sering juga disebut dengan aliran, sama halnya dengan air yang mengalir pada sebuah pipa.Tenaga yang mendorong electron agar bisa mengalir dalam sebauh rangkaian dinamakan tegangan.
Tegangan adalah sebenarnya nilai dari potensial energi antara dua titik. Ketika kita berbicara mengenai jumlah tegangan pada sebuah rangkaian, maka kita akan ditujukan pada berapa besar energi potensial yang ada untuk menggerakkan electron pada titik satu dengan titik yang lainnya. Tanpa kedua titik tersebut istilah dari tegangan tersebut tidak ada artinya.
Elektron bebas cenderung bergerak melewati konduktor dengan beberapa derajat pergesekan, atau bergerak berlawanan. Gerak berlawanan ini yang biasanya disebut dengan hambatan. Besarnya arus didalam rangkaian adalah jumlah dari energi yang ada untuk mendorong elektron, dan juga jumlah dari hambatan dalam sebuah rangkaian untuk menghambat lajunya arus. Sama halnya dengan tegangan hambatan ada jumlah relatif antara dua titik. Dalam hal ini, banyaknya tegangan dan hambatan sering digunakan untuk menyatakan antara atau melewat ititik pada suatu titik.
 Untuk menemukan arti dari ketetapan dari persamaan dalam rangkaian ini, kita perlu menentukan sebuah nilai layaknya kita menentukan nilai massa, isi, panjang dan bentuk lain dari persamaan fisika. Standard yang digunakan pada persamaan tersebut adalah arus listrik, tegangan, dan hambatan. Symbol yang digunakan adalah standar alphabet yang digunakan pada persamaan aljabar. Standar ini digunakan pada disiplin ilmu fisika dan teknik, dan dikenali secara internasional. Setiap unit ukuran ini dinamakan berdasarkan nama penemu listrik. Amp dari orang perancis Andre M. Ampere, volt dari seorang Italia Alessandro Volta, dan ohm dari orang german Georg Simon ohm.
 Simbol matematika dari setiap satuan sebagai berikut “R” untuk resistance (Hambatan), V untuk voltage (tegangan), dan I untuk intensity (arus), standard symbol yang lain dari tegangan adalah E atau Electromotive force. Simbol V dan E dapat dipertukarkan untuk beberapa hal, walaupun beberapa tulisan menggunakan E untuk menandakan sebuah tegangan yang mengalir pada sebuah sumber (seperti baterai dan generator) dan V bersifat lebih umum.Satuan dan symbol dari satuan elektro ini menjadi sangat penting diketahui ketika kita mengeksplorasi hubungan antara mereka dalam sebuah rangkaian. Yang pertama dan mungkin yang sangat penting hubungan antara tegangan, arus dan hambatan ini disebut hokum ohm. Ditemukan oleh Georg Simon Ohm dan dipublikasikannya pada sebuah koran pada tahun 1827, The Galvanic Circuit Investigated Mathematically. Prinsip ohm ini adalah besarnya arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar metal pada rangkaian, ohm menemukan sebuah persamaan yang simple, menjelaskan bagaimana hubungan antara tegangan, arus, dan hambatan yang saling berhubungan.
HUKUMOHM
E=IR
I=E/R
R = I / E

2.4 Aplikasi Alat Ukur Arus Searah dalam Kehidupan Sehari-hari

2.4.1 Voltmeter

Volmeter digunakan untuk mengukur tegangan (tekanan listrik) antara dua titik dalam sirkuit listrik.
Voltmeter bisa digunakan untuk mengukur tingkat tegangan yang ada dalam batterei. Voltmeter juga digunakan untuk mengukur turunnya tegangan dalam sirkuit.



Diagram 12. Voltmeter dihubungkan parallel dengan sirkuit
yaitu positif ke positif, negatif ke negatif.

Efek pembebanan
Bila sebuah voltmeter dihubungkan antara dua titik di dalam sebuah rangkaian tahanan tinggi, dia bertindak sebagai shunt bagi bagian rangakaian sehingga memperkecil tahanan ekivalen dalam bagian rangakaian tersebut. Berarti voltmeter akan menghasilkan penunjukan tegangan yang lebih rendah dari yang sebenarnya sebelum dihubungkan. Efek ini disebut efek pembebanan.

Mengukur Tegangan
Jika nilainya tidak diketahui, pilihlah nilai tertinggi pada saklar putar. Hal ini akan mencegah rusaknya meter tersebut. Hubungkan Voltmeter positif (+) (merah) pada batterei positif (+) dan negatif (-) (hitam) pada negatif (-) batterei.

Tempatkan skala yang sesuai:
            (Skala 0 – 20)     (Skala 0 – 50)
            Sistem 12 Volt   Sistem 24 Volt


2.4.2 Ammeter
Ammeter digunakan untuk mengukur aliran arus dalam sirkuit listrik.
Ammeter dihubungkan seri dengan sirkuit. Putuskan sirkuit, kemudian sambung kembali dengan Ammeter.

Penggunaan Ammeter
Sirkuit yang akan ditest diatur dalam keadaan “OFF” (putuskan sirkuit dengan batterei atau pada hubungan dalam rangkaiannya).

Atur saklar (knob) putar pada skala tertinggi.
Hubungkan jarum penduga/probe positif + (merah) pada pada input +supply (sisi baterai) dan jarum penduga negatif - (hitam) pada sambungan input komponen.
Nyalakan rangkaian beban dan perhatikan penyimpangan yang ditunjukkan oleh jarum meter.

Jika pembacaan meter berada di bawah range, matikan rangkaian dan pindahkan saklar putar pada tingkat yang lebih kecil. Dengan demikian akan diperoleh hasil pembacaan yang lebih akurat.

Hitung pembacaan meter dengan membaca skala range dan pembagian skala.


2.4.3 Ohmmeter
Ohmmeter digunakan untuk mengukur resistansi komponen atau rangkaian. Ohmmeter juga dapat dipergunakan untuk mengetes saklar, kabel dan sekering untuk mengetahui apakah terputus serta rangkaian terbuka.
Perubahan skala tidaklah linier.

Catatan :
Ke arah kanan perubahan hanya menandakan 1 satuan (terhadap nilai yang ditunjukkan oleh saklar putar)
Ke arah kiri perubahan menunjukkan nilai yang lebih besar dari 100 atau 1000 kali.
Diagram 14. Ohmmeter

Ohmmeter harus memiliki sendiri baterai karena ohmmeter mengukur resistansi dengan mengalirkan arus melalui resistor. Oleh karena itu pada saat mengetes sebuah komponen atau rangkaian dengan menggunakan ohmmeter, sumber power supply harus diputus.

Ohmmeter mempunyai skala range yang menunjukkan lebih dari satu range nilai tahanan. Untuk menghitung resistansi, pembacaan pada skala dikalikan dengan nilai saklar putar yang dipilih.

2.4.4 Multi Meter
Multimeter yang digunakan pada dasarnya ada dua (2) macam, yaitu tipe analog dan tipe digital. Masing-masing mempunyai kegunaan yang sama, keduanya dapat digunakan untuk mengukur tegangan, tahanan (ohm) dan aliran arus (ampere).

Meter-meter analog dihubungkan, dirubah skalanya dan diatur (dinolkan) sama seperti meter analog yang telah disebutkan di muka.

Penggunaan Multimeter Digital

Multimeter digital memiliki penggunaan yang luas. Multimeter digital jauh lebih akurat daripada multimeter tipe analog. Meter macam ini memiliki pilihan saklar range untuk memilih kuantitas yang akan diukur (tegangan, arus, resistansi, dan lain-lain).

Meter yang ditunjukkan pada gambar berikut tidak memiliki skala range untuk tiap pilihan pengukuran. Meter ini autoranging (tidak perlu diatur range-nya).

Pengukuran Tegangan
Pilih DC V(arus searah) pada tombol range, pasang probe/colok merah positif (+) pada terminal positif baterai. Pasang probe hitam negatif (-) pada negatifPembacaan tegangan akan ditampilkan di layar meter.

Pengukuran Arus
Catatan :
Multimeter digital tidak bisa mengukur aliran arus besar, biasanya paling besar 10 ampere.
Pilih Am pada skala range. Lepaskan probe/jarum penduga merah positif (+) dan pasang pada terminal 10A. Matikan power supply dan putuskan hubungannya pada rangkaian dan hubungkan probe-probe meter dalam hubungan seri, nyalakan catu daya dan baca nilai yang ditunjukkan meter.

Diagram 20. Sambungan Ammeter
Pengukuran Tahanan
Lepaskan baterai. Pilih skala meter pada W (ohm). Hubungkan probe/jarum penduga pada kedua ujung komponen. Pembacaan akan ditampilkan dalam W, KW (K=1000), atau MW (M=mega/juta). Selalu matikan meter jika tidak sedang digunakan.



Diagram 21. Ohmmeter.
Hubungkan probe/jarum penduga pengukur seperti yang ditunjukan pada gambar. Satuan tahanan ditunjukkan pada layar dalam W, KW atau MW.
Yakinkan bahwa alat yang diukur tidak terhubung dengan baterai, jika terjadi maka bisa timbul kerusakan pada meter.














BAB 3. PENUTUP

3.1 KESIMPULAN
      Adapun kesimpulan yang kami peroleh pada pembahasan makalah ini yaitu:
1.      Listrik arus searah atau DC (Direct Current) adalah aliran arus listrik yang konstan dari potensial tinggi ke potensial rendah.
2.      Macam-macam alat ukur arus searah serta aplikasinya:
a.       Ampermeter
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik.
b.      Voltmeter
Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan listrik dan bisa digunakan untuk mengukur tingkat tegangan yang ada dalam batterei. Voltmeter juga digunakan untuk mengukur turunnya tegangan dalam sirkuit
c.       Ohmmeter
Ohmmeter adalah alat yang berguna untuk mengukur daya hambat dengan cepat. Selain itu, ohmmeter digunakan untuk mengukur resistansi komponen atau rangkaian. Ohmmeter juga dapat dipergunakan untuk mengetes saklar, kabel dan sekering untuk mengetahui apakah terputus serta rangkaian terbuka.
d.      Multimeter
      Multimeter yang digunakan pada dasarnya ada dua (2) macam, yaitu tipe analog dan tipe digital. Masing-masing mempunyai kegunaan yang sama, keduanya dapat digunakan untuk mengukur tegangan, tahanan (ohm) dan aliran arus (ampere).


3.2 SARAN
      Untuk memahami dan mengerti cara penggunaan maupun aplikasi alat ukur searah dalam kehidupan sehari-hari diperlukan fasilitas alat ukur tersebut dan referensi dari buku-buku. Oleh karena itu, mahasiswa harus aktif demi tercapainya tujuan dari makalah ini.
           

























DAFTAR PUSTAKA

Cooper, William David. 1999. Instrumentasi elektronik dan teknik pengukuran. Jakarta: Erlangga
Sapiie, Sujana. 2000. Pengukuran dan alat-alat ukur listrik. Jakarta: Pradnya Paramita
http://amboinas.wordpress.com/2009/06/09/rangkaian-arus-searah-dan-alat-alatnya/

http://acin.files.wordpress.com/2007/08/alat-ukur-searah/

http://lestiatmo.wordpress.com/2007/11/04/alat ukur/Arus_searah.html