Amperemeter

Amperemeter adalah alat ukur listrik yang digunakan untuk mengukur nilai arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian listrik. Pengukuran arus listrik harus memutuskan rangkaian terlebih dahulu lalu dihubungkan masing-masing ke terminal-terminal amperemeter. Model rangkaian adalah rangkaian seri sehingga arus listrik mengalir melewati amperemeter secara langsung. Secara umum amperemeter dibedakan menjadi amperemeter analog dan amperemeter digital.^[1] Amperemeter analog menggunakan jarum penunjuk nilai, sedangkan amperemeter digital menunjukkan nilai berupa angka digital.^[2] Pengukuran arus listrik oleh amperemeter dilakukan pada rangkaian listrik tertutup. Amperemeter dapat digunakan untuk mengukur arus searah maupun arus bolak-balik. Pengukuran dilakukan dengan memutuskan rangkaian listrik terlebih dahulu kemudian menyambungkannya kembali dengan menambahkan amperemeter di antara bagian yang diputuskan.^[3] Untuk memperbesar batas ukur, amperemeter harus dipasang paralel dengan resistor shunt.

Komponen penyusun

Penyusun utama dari amperemeter adalah galvanometer. Secara umum, galvanometer bekerja dengan menerapkan gaya Lorentz yang timbul di antara medan magnet dan kumparan berarus listrik. Galvanometer memiliki tingkat pengukuran yang sangat tinggi sehingga mampu mengukur arus searah meski bernilai sangat kecil. Simpangan galvanometer meningkat seiring peningkatan kuat arus listrik yang melalui kumparan. Di dalam amperemeter, galvanometer dipasang secara paralel dengan resistor yang memiliki hambatan listrik yang rendah. Model rangkaian paralel bertujuan untuk memperbesar batas ukur amperemeter.^[4]

Prinsip kerja

Kumparan putar

Amperemeter dapat bekerja melalui prinsip kumparan putar. Komponen utamanya ialah galvanometer berupa kumparan putar. Kawat kumparan akan mengalami momen putar ketika arus mengalir melewatinya. Perputaran terjadi karena adanya medan magnet permanen di dalam amperemeter.^[5]

Besi lunak

Amperemeter yang menerapkan prinsip besi lunak memiiliki besi sebagai intinya. Komponen yang dialiri listrik akan menimbulkan medan magnet sehingga terjadi magnetisasi pada besi. Magnetisasi membuat besi tertarik dan membuat jarum penunjuk bergerak.^[6] Arah arus listrik tidak menentukan arah dari simpangan jarum pada amperemeter dengan prinsip besi lunak, sehingga dapat digunakan untuk mengukur arus bolak-balik.^[7]

Pemanasan

Amperemeter yang menerapkan prinsip pemanasan memanfaatkan penggunaan kawat yang dapat mengalami pemuaian. Penambahan ukuran kawat terjadi saat ada pengaliran arus listrik yang menimbulkan pemanasan pada kawat. Kawat dihubungkan dengan sebuah pegas dan jarum penunjuk. Ketika kawat dialiri arus listrik dan memuai, kawat memanjang dan menyentuh pegas sehingga jarum penunjuk bergerak.^[7] Arah arus listrik tidak menentukan arah dari simpangan jarum pada amperemeter dengan prinsip besi lunak, sehingga dapat digunakan untuk mengukur arus bolak-balik.^[7]

Pengukuran

Dalam melakukan pengukuran arus listrik, amperemeter harus terpasang secara seri terhadap rangkaian listrik.^[8] Amperemeter memiliki hambatan listrik yang sangat kecil nilainya. Pada saat pengukuran dilakukan, terjadi pengurangan nilai kuat arus yang terukur akibat adanya peningkatan nilai hambatan listrik secara keseluruhan di dalam rangkaian listrik. Jadi nilai kuat arus listrik yang terukur pada amperemeter lebih sedikit dari nilai kuat arus listrik yang sebenarnya. Hambatan dalam dari amperemeter dapat diabaikan jika hambatan total bernilai cukup besar. Arus yang terbaca diasumsikan hampir sama dengan dengan arus yang mengalir sebelum amperemeter dipasang. Perubahan nilai arus secara besar dapat tejadi jika hambatan total dalam rangkaian sangat kecil. Amperemeter juga mempunyai batas maksimum pengukuran. Pengukuran arus yang lebih besar dari batas ukur amperemeter akan menyebabkan kerusakan dan kebakaran pada komponen amperemeter. Arus listrik yang akan diukur harus diperkirakan sebelum mengadakan pengukuran dengan amperemeter. Pengukuran hanya dilakukan jika nilai perkiraan lebih kecil dari batas ukur.^[9]

Satuan pengukuran arus listrik yang digunakan secara internasional adalah Ampere. Standar satuan ini pertama kali ditetapkan pada tahun 1893 bersama dengan satuan Ohm dan satuan Volt. Hasil akhir dari pertemuan internasional tersebut adalah penetapan nilai dari satuan Amper internasional. Amper internasional dijelaskan sebagai jumlah arus listrik secara konstan yang mampu melalui Iarutan perak nitrat dalam air yang sesuai dengan spesifikasi standar. Pengendapan perak dilakukan dalam kecepatan 0,001118 gram per detik. Pada tanggal 1 Januari 1948 ditetapkan sebuah standar baru yang menjadi standar absolut hingga saat ini. Dalam standar absolut ditetapkan bahwa satu Amper internasional sama dengan nilai dari 0,99835 amper absolut.^[10]

Kegunaan

Pengawasan kuat arus listrik pada peralatan listrik

Amperemeter dapat ditemukan pada rangkaian listrik dalam peralatan elektronika seperti radio, perekam kaset, dan penguat. Jenis arus listrik yang dapat diukur oleh amperemeter yaitu arus searah maupun arus bolak-balik. Amperemeter juga digunakan pada pengukuran kuat arus listrik yang dihasilkan dari suatu pembangkit tenaga listrik.^[11]

Pengukuran resistansi

Pengukuran resistansi dapat dilakukan secara tidak langsung dengan menggunakan amperemeter. yang digabungkan dengan voltmeter. Nilai resistansi dihitung selama pengukuran tegangan dan arus listrik dilakukan secara bersamaan.^[12]

Elektrolisis

Amperemeter dapat digunakan dalam elektrolisis. Proses pengukuran dilakukan di bejana yang berisi air hasil distilasi. Bahan perendam yang digunakan ialah dua buah elektroda yang terbuat dari platina atau nikel. Kedua jenis elektroda dihubungkan dengan sebuah sumber tegangan listrik dan amperemeter. Air hasil penyulingan merupakan jenis penghantar listrik yang buruk. Peningkatan kualitas hantaran listrik dilakukan dengan menambahkan setetes asam sulfat. Saat pengukuran berlangsung, jarum penunjuk pada amperemeter akan bergerak jika ada arus listrik yang melaluinya. Keberadaan arus listrik yang melalui larutan pada amperemeter dapat dibuktikan dengan mengukur adanya peningkatan suhu panas atau peningkatan jumlah medan magnet di sekitar amperemeter.^[13]

Uji coba dalam labratorium kimia

Dalam laboratorium kimia, amperemeter merupakan salah satu peralatan yang diperlukan bagi kegiatan praktikum dan penelitian kimia dengan unsur Golongan VII. Peralatan praktikum pada laboratorium ini harus terbuat dari bahan logam. Selain itu, harus tersedia alat ukur listrik, salah satunya ialah amperemeter.^[14] Sebagai alat uji coba, amperemeter biasanya disimpan di ruang alat ukur yang berbentuk laci atau lemari khusus dalam keadaan tertutup, tetapi dapat dibuka secara mudah. Selain itu, tempat penyimpanannya harus bersih dan kering serta tidak miring.^[15]