√ Pengertian Galvanometer: Fungsi, Jenis, dan Prinsip Kerja

Bengkeltv.id – √ Pengertian Galvanometer: Fungsi, Jenis, dan Prinsip Kerja. Bagi sebagian orang, mengukur listrik mungkin terasa tidak biasa. Namun, bagi teknisi listrik, mengukur arus atau kekuatan listrik menggunakan galvanometer adalah suatu keharusan. Oleh karena itu, penting untuk memiliki pemahaman yang lebih mendalam tentang apa itu galvanometer.

Tidak kalah pentingnya, kita juga perlu memahami komponen-komponen dalam galvanometer agar kita bisa memanfaatkannya secara maksimal. Maka, mari kita pelajari penjelasan lengkap tentang galvanometer berikut ini.

Pengertian Galvanometer

Galvanometer adalah alat ukur elektromekanis yang digunakan untuk mendeteksi arus listrik yang relatif kecil. Untuk mengukur potensi listrik yang lebih besar, Galvanometer perlu digabungkan dengan hambatan eksternal.

Secara historis, Galvanometer pertama kali dikembangkan oleh Hans Christian Ørsted pada tahun 1820. Kemudian, André-Marie Ampère mengembangkan sisi matematika dan kalibrasinya, serta memberikan nama pada alat ini.

Nama “Galvanometer” diambil dari seorang peneliti listrik Italia bernama Luigi Galvani. Sebelumnya, pada tahun 1971, Galvani telah menemukan prinsip galvanoscope dalam penelitiannya. Dia mengamati bahwa arus listrik dapat menyebabkan kaki katak mati mengalami gerakan kontraksi.

Fungsi dan Kegunaan Galvanometer

Tentu saja, alat ukur ini memiliki berbagai fungsi yang berbeda. Berikut beberapa fungsi Galvanometer yang dapat kalian pelajari di sini, yaitu:

1. Sebagai komponen amperemeter

Galvanometer memegang peran penting sebagai komponen dalam amperemeter. Dalam amperemeter, galvanometer digunakan untuk mengukur arus listrik dengan daya yang relatif kecil. Lebih dari sekadar itu, galvanometer juga berperan dalam menetapkan batas ukur, menjadikan fungsi amperemeter semakin optimal. Dengan kehadiran galvanometer, pengukuran arus listrik menjadi lebih akurat dan efisien.

2. Sebagai komponen ohmmeter

Ohmmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur hambatan listrik dalam sebuah rangkaian. Galvanometer sering kali diintegrasikan dalam ohmmeter untuk menentukan besaran hambatan dalam suatu rangkaian. Selain itu, galvanometer juga memberikan skala kalibrasi yang umumnya diukur dalam satuan ohm. Dengan demikian, galvanometer memungkinkan kita untuk mengukur dan memahami hambatan listrik dengan lebih akurat.

3. Pembuktian prinsip elektromagnetik

Galvanometer juga memiliki peran penting dalam pembuktian prinsip elektromagnetik. Kehadiran galvanometer menjadi bukti bahwa arus listrik dapat dihasilkan melalui medan magnet. Prinsip kerja galvanometer didasarkan pada pemanfaatan medan magnet untuk mendeteksi dan mengukur arus listrik. Hal ini menjadi suatu ilustrasi yang menarik tentang keterkaitan antara listrik dan magnetisme dalam ilmu fisika. Galvanometer membantu dalam memahami dan membuktikan prinsip-prinsip dasar dalam elektromagnetisme.

Sejarah Galvanometer

Awalnya, ide mengenai galvanometer muncul dari pemikiran Hans Christian Oersted pada tahun 1820. Ketika pertama kali diperkenalkan, tujuan utama alat ini adalah untuk mengukur arus listrik dalam jumlah yang sangat kecil.

Setelahnya, konsep galvanometer ditingkatkan dan dikalibrasi oleh Andre-Marie Ampere, yang juga memberikan nama “galvanometer” pada alat tersebut.

Komponen Utama Galvanometer

Cara kerja Galvanometer didasarkan pada prinsip induksi elektromagnetik, di mana aliran arus listrik melalui kumparan kawat menghasilkan medan magnet yang mempengaruhi pergerakan jarum penunjuk. Berikut adalah tahapan cara kerja Galvanometer pada setiap komponen yang membentuk Galvanometer:

Kumparan Penghantar Kawat: Galvanometer dilengkapi dengan kumparan kawat yang terdiri dari banyak lilitan kawat tipis. Kumparan ini biasanya terpasang pada kerangka yang dapat berputar, dan sering disebut sebagai “penghantar” atau “gulungan.”

Medan Magnet: Saat arus listrik mengalir melalui kumparan kawat, medan magnet terbentuk di sekitar kumparan sesuai dengan hukum Ampere. Arah dan kekuatan medan magnet ini bergantung pada arah dan besaran arus listrik yang mengalir melalui kumparan.
Jarum Penunjuk: Galvanometer memiliki jarum penunjuk yang dapat bergerak bebas di atas kumparan kawat. Jarum ini biasanya terbuat dari bahan magnetik atau memiliki magnet kecil di ujungnya. Ketika tidak ada arus yang mengalir, jarum penunjuk berada pada posisi awal atau titik nol pada skala galvanometer.
Interaksi Antara Medan Magnet dan Jarum: Karena jarum penunjuk memiliki sifat magnetik atau memengaruhi medan magnet, ketika arus listrik mengalir melalui kumparan kawat, medan magnet yang dihasilkan akan berinteraksi dengan jarum penunjuk. Interaksi ini menyebabkan jarum penunjuk mengalami gaya yang mendorongnya untuk bergerak.
Pergerakan Jarum Penunjuk: Berdasarkan arah dan besaran medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik pada kumparan kawat, jarum penunjuk akan mengalami pergeseran atau rotasi. Jumlah pergeseran atau sudut rotasi jarum penunjuk tergantung pada besar arus listrik yang mengalir melalui kumparan kawat.
Pembacaan pada Skala: Pergerakan jarum penunjuk dihubungkan dengan skala yang terdapat pada galvanometer. Skala ini biasanya terletak pada bagian depan atau di sekitar jarum penunjuk. Pengguna dapat membaca angka atau tkalian pada skala untuk mengetahui besar arus listrik yang diukur.

Penggunaan Galvanometer

Penggunaan galvanometer dapat dibagi ke dalam dua era yang masing-masing mengaplikasikan alat ini dengan tujuan yang berbeda.

1. Galvanometer di Awal Abad ke-20

Pada zaman yang lalu, khususnya sekitar abad ke-20, galvanometer lebih sering dimanfaatkan untuk mendeteksi gangguan pada kabel telekomunikasi. Ketika terjadi kerusakan atau gangguan pada kabel yang sulit ditemukan, galvanometer menjadi alat yang sangat berguna.

Pada periode tersebut, banyak perangkat lain yang juga mengadopsi prinsip kerja dari galvanometer. Pada tahap ini, galvanometer telah mengalami perkembangan yang signifikan dibandingkan dengan konsep awalnya yang hanya digunakan untuk mengukur arus listrik dan dikenal sebagai amperemeter.

2. Galvanometer di Era Modern

Saat ini, penggunaan galvanometer semakin meluas karena banyak perangkat yang dilengkapi dengan alat ini, meskipun seringkali tidak terlihat secara langsung.

Umumnya, galvanometer dipasang pada berbagai sistem penentuan posisi dan pengendalian. Sebagai contoh, alat ini sering digunakan dalam proses pemrosesan material yang memanfaatkan laser berdaya tinggi.

Untuk mendukung berbagai aktivitas kerja ini, seringkali digunakan galvanometer berjenis loop tertutup. Jenis galvanometer ini juga digunakan dalam berbagai kegiatan seperti pengelasan dengan sinar laser, aplikasi pencitraan, pengukuran laser, dan berbagai aktivitas lainnya.

Sementara itu, galvanometer jenis loop terbuka seringkali digunakan dalam sistem ruang, mesin cetak, serta pemindai kode batang.

Di era modern, galvanometer tidak hanya digunakan untuk mengukur arus listrik saja. Prinsip kerja galvanometer juga diterapkan dalam berbagai alat lain yang tidak bergantung pada energi listrik dalam operasinya.

Prinsip Kerja Galvanometer

Dalam gambaran, Galvanometer terdiri dari kumparan kawat yang dililitkan di sekitar bidang magnet permanen. Proses penggunaan Galvanometer dimulai dengan memasang kumparan hingga melintasi skala yang sudah dikalibrasi.

Setelah itu, pegas torsi kecil akan menarik kumparan kembali ke posisi nol. Saat ada arus yang mengalir melalui kumparan, sebuah medan magnet akan dihasilkan di sekitar kumparan tersebut.

Hasil medan magnet ini akan berinteraksi dengan magnet permanen, menyebabkan pergerakan jarum penunjuk Galvanometer. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa semakin besar arus yang mengalir melalui kumparan, semakin besar juga defleksi jarum penunjuk, yang mengindikasikan arus listrik yang sedang diukur.

Jenis-jenis Galvanometer

Sejak penemuan awal hingga saat ini, setidaknya ada empat jenis galvanometer yang dikenal oleh masyarakat, seperti yang diuraikan di bawah ini.

1. Galvanometer Tangent

Ini adalah jenis galvanometer pertama yang digunakan untuk mengukur arus listrik. Alat ini memanfaatkan sebuah jarum kompas yang memungkinkan perbandingan antara medan magnet yang berasal dari sumber yang tidak diketahui dengan medan magnet bumi.

Galvanometer jenis ini terdiri dari kumparan kawat yang terbuat dari tembaga yang dililitkan pada rangkaian yang non-magnetis dengan bentuk melingkar. Untuk menggunakan alat ini, perlu melakukan pengaturan awal dengan memutar alat hingga posisi medan magnet bumi sejajar dengan jarum kompas.

Namun, jenis galvanometer ini memiliki kekurangan, yaitu resolusi yang menurun ketika menghadapi arus listrik yang sangat rendah atau sangat tinggi. Resolusi maksimumnya tercapai saat sudut ϴ mencapai 45 derajat.

2. Galvanometer Astatic

Galvanometer jenis astatic ditemukan oleh Leopoldo Nobili pada tahun 1825. Penggunaannya berbeda dan lebih sederhana dibandingkan dengan galvanometer tangent karena tidak memanfaatkan medan magnet bumi.

Galvanometer jenis ini terdiri dari dua jarum magnet yang diletakkan berdampingan, dengan posisi kutub magnet yang berlawanan. Jarum-jarum tersebut akan dijepit dengan menggunakan seutas benang.

3. Galvanometer Mirror

Untuk meningkatkan sensitivitas, kita dapat menggunakan galvanometer jenis mirror. Nama jenis ini merujuk pada penggunaan cermin ringan dalam operasinya.

Galvanometer mirror pertama kali diterapkan untuk menerima sinyal telegraf pada kapal selam trans-Atlantik pertama pada tahun 1850-an. Seiring perkembangannya, muncul juga jenis galvanometer string, yang menggunakan cermin sensitif, dan digunakan untuk memantau aktivitas listrik di jantung manusia.

4. Galvanometer Ballistic

Galvanometer ballistic, jika dibandingkan dengan jenis galvanometer lainnya, memiliki tingkat sensitivitas yang paling tinggi dalam mengukur jumlah muatan listrik. Namun, jenis ini masih jarang menjadi fokus penelitian dan penjelasan yang mendalam.

Galvanometer ballistic berbeda dengan galvanometer pengukur arus biasa karena perannya sebagai integrator, bergantung pada konstanta waktu yang panjang dalam responnya. Meskipun begitu, jenis ini memiliki aplikasi yang luas dalam berbagai konteks yang terkait dengan aliran listrik.

Baca Juga :

Penutup

Dalam dunia listrik, pengukuran arus menjadi hal yang sangat penting. Salah satu perangkat yang memainkan peran kunci dalam pengukuran arus adalah galvanometer.

Galvanometer adalah alat yang mampu memberikan pengukuran arus listrik dengan sangat akurat. Dengan memahami pengertian galvanometer, kita dapat menjelajahi lebih dalam dunia listrik dan aplikasinya dalam berbagai bidang.

Demikianlah artikel bengkeltv.id yang membahas tentang √ Pengertian Galvanometer: Fungsi, Jenis, dan Prinsip Kerja. Semoga artikel kami dapat bermanfaat dan terimkasih telah membaca artikel kami.