Finoo.id – Pengertian Galvanometer: Fungsi, Bagian dan Cara Kerjanya. Bagi sebagian individu, melakukan pengukuran listrik mungkin bukanlah suatu hal yang umum. Namun, hal ini berbeda bagi para teknisi listrik, di mana mereka perlu melakukan pengukuran arus atau kekuatan listrik menggunakan galvanometer. Oleh karena itu, memahami konsep galvanometer dengan lebih mendalam menjadi hal yang sangat penting.
Tak kalah signifikan, mengetahui komponen-komponen yang membentuk galvanometer juga menjadi langkah yang perlu diambil agar penggunaannya dapat dioptimalkan. Dengan demikian, mari kita simak penjelasan komprehensif mengenai galvanometer berikut ini.
Pengertian Galvanometer
Galvanometer ialah suatu instrumen pengukur listrik yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan arus listrik dalam suatu rangkaian. Alat ini ditemukan oleh Andre-Marie Ampere. Prinsip operasi galvanometer mirip dengan prinsip kerja voltmeter, amperemeter, ohmmeter, dan juga motor listrik.
Deteksi arus listrik oleh galvanometer termanifestasi dalam gerakan jarum di dalam galvanometer menuju titik tertentu. Ini serupa dengan instrumen pengukur listrik umumnya. Akan tetapi, galvanometer memiliki sensitivitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan amperemeter.
Sekarang, apakah kalian tertarik untuk mengetahui sejarah di balik perkembangan galvanometer ini? Berikut adalah paparan mengenai sejarah galvanometer.
Sejarah Galvanometer
Gagasan tentang galvanometer awalnya diusulkan oleh Hans Christian Oersted pada tahun 1820.
Ketika pertama kali diperkenalkan, konsep alat ini digunakan untuk mengukur arus listrik dalam jumlah kecil.
Kemudian, alat tersebut dikalibrasi oleh Andre-Marie Ampere, yang juga memberi nama alat tersebut sebagai galvanometer.
Fungsi Galvanometer
Sebenarnya, fungsi utama galvanometer telah dijelaskan di atas, yakni mendeteksi keberadaan listrik dalam suatu komponen atau rangkaian. Namun, dari fungsi tersebut, kita dapat meraih beberapa kegunaan tambahan dari galvanometer, yakni:
1. Sebagai Alat Bantu dalam Berbagai Percobaan
Prinsip operasi galvanometer memiliki keterkaitan erat dengan GGL induksi, sehingga alat ini mampu digunakan dalam eksperimen hukum induksi Faraday. Selain itu, galvanometer juga menjadi hasil dari eksperimen yang mengkonfirmasi eksistensi elektromagnetisme, yang menyatakan bahwa arus listrik dapat dihasilkan melalui medan magnet.
Tidak hanya itu, dengan menggabungkan galvanometer dengan antena dan penyearah, kalian juga dapat membuktikan keberadaan medan listrik pada arus bolak-balik. Selanjutnya, jika digabungkan dengan penyearah gelimban dan kumparan kecil, galvanometer dapat digunakan untuk memperlihatkan adanya gelombang stasioner listrik.
2. Komponen Amperemeter dan Voltmeter
Amperemeter merupakan perangkat pengukur yang berfungsi untuk mengukur intensitas arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian listrik. Sementara itu, voltmeter berperan dalam mengukur tegangan. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, galvanometer adalah salah satu komponen yang membentuk amperemeter dan voltmeter.
Galvanometer ini dapat digunakan untuk mengukur intensitas arus dan tegangan dalam arus searah (DC) pada nilai pengukuran yang sangat rendah. Pemanfaatan galvanometer memungkinkan perluasan batas pengukuran amperemeter dan voltmeter, karena skala pengukurannya yang sangat halus. Meskipun demikian, galvanometer juga cenderung rentan terhadap deviasi atau penyimpangan.
3. Komponen ohmmeter
Instrumen pengukur lain yang kerap digunakan dalam bidang elektronika adalah Ohmmeter, yang berperan dalam mengukur resistansi atau hambatan listrik. Ohmmeter juga mengkalianlkan galvanometer guna mengukur arus listrik yang mengalir melalui suatu hambatan listrik.
Prinsip Kerja Galvanometer
Menggambarkan prinsip operasi perangkat ini tidaklah sesulit yang terbayangkan. Prinsip kerja perangkat ini melibatkan koil yang melewati skala yang telah dikalibrasi.
Saat digunakan, pegas torsi kecil akan menarik koil, sehingga jarum penunjuk akan menunjukkan posisi nol.
Ketika arus searah mengalir melalui koil, bagian ini akan menghasilkan medan magnet yang bertindak berlawanan dengan magnet permanen.
Selanjutnya, koil akan mengalami rotasi dan mendorong pegas untuk menggerakkan jarum penunjuk yang terdapat pada perangkat ini.
Bagian-bagian Galvanometer
Ilustrasi di atas menggambarkan struktur galvanometer saat dilihat dari samping dan dari atas. Komponen-komponen yang membentuknya terdiri dari:
1. Kumparan Bergerak (Moving Coil)
Pada galvanometer, bagian yang mengalirkan arus adalah kumparan bergerak atau moving coil. Kumparan ini dapat berbentuk lingkaran atau persegi panjang dan terbuat dari kawat tembaga yang dililitkan. Kumparan dipasang secara vertikal di tengah-tengah dua kutub magnet permanen, sehingga mengikuti hukum Lorentz dan bergerak memutar searah jarum jam.
2. Suspensi
Kumparan dalam galvanometer dapat tetap seimbang berkat suspensi atau pegas yang terbuat dari pita tembaga datar (kadang-kadang emas). Suspensi dipasang di bagian atas dan bawah kumparan. Suspensi bagian atas terhubung ke terminal untuk arus positif, sementara bagian bawah kumparan terhubung ke terminal ground. Ini memungkinkan arus mengalir melalui suspensi dan ke kumparan.
3. Cermin
Suspensi terhubung dengan cermin kecil yang memantulkan cahaya dan ditempatkan pada skala pengukuran. Cermin ini memungkinkan untuk mengukur defleksi atau perpindahan kumparan dengan mengamati perubahan posisi cermin.
4. Kepala Torsi
Bagian ini, ketika dilihat dari luar, terlihat seperti baut minus. Dengan memutar bagian ini menggunakan obeng kecil, kalian dapat mengatur posisi kumparan atau mengkalibrasi galvanometer ke titik 0, sehingga alat ini dapat berfungsi dengan akurat.
5. Penunjuk Jarum (Pointer) dan Skala
Selanjutnya, terdapat jarum penunjuk yang digunakan untuk menunjukkan skala pengukuran. Jarum ini akan bergerak sesuai dengan rotasi kumparan bergerak. Skala pengukuran juga hadir sebagai referensi untuk membaca hasil pengukuran dengan akurat.
Jenis-Jenis Galvanometer
1. Galvanometer Tangent
Ini merupakan varian awal galvanometer yang digunakan untuk mengukur arus listrik. Dalam penggunaannya, alat ini memanfaatkan jarum kompas, sehingga memungkinkan perbandingan antara medan magnet yang berasal dari sumber yang tidak diketahui dengan medan magnet bumi.
Tipe ini terdiri dari gulungan kawat tembaga yang dililitkan pada rangkaian melingkar yang tidak bersifat magnetis. Untuk mengoperasikannya, alat perlu diputar terlebih dahulu sehingga orientasi medan magnet bumi pada jarum kompas sejajar dengan kumparan.
Namun, jenis galvanometer ini memiliki kelemahan dalam hal resolusi. Resolusi perangkat ini cenderung menurun saat dihadapkan pada arus rendah dan arus tinggi. Resolusi maksimalnya terjadi pada posisi sudut 𝚹 sekitar 45 derajat.
2. Galvanometer Astatic
Jenis astatic ditemukan oleh Leopoldo Nobili pada tahun 1825. Penggunaannya berbeda dan lebih sederhana dibandingkan dengan galvanometer tipe tangent karena tidak melibatkan medan magnet bumi.
Galvanometer jenis ini terdiri dari dua jarum magnet yang diletakkan berdampingan dengan orientasi kutub magnet yang berlawanan. Jarum-jarum ini kemudian akan digantungkan menggunakan benang.
3. Galvanometer Mirror
Gunakanlah galvanometer tipe mirror untuk mencapai sensitivitas yang lebih tinggi. Seperti namanya, jenis galvanometer ini menggunakan cermin yang ringan dalam prinsip kerjanya.
Galvanometer jenis ini pertama kali diterapkan pada pengiriman kabel telegraf dari kapal selam trans-Atlantik pertama pada tahun 1850-an. Seiring perkembangannya, galvanometer tipe mirror ini bahkan digunakan dalam deteksi aktivitas listrik pada jantung manusia melalui galvanometer tipe string yang menggunakan cermin sebagai elemen sensitif.
4. Galvanometer Ballistic
Jika dibandingkan dengan variasi lainnya, galvanometer ballistic memunculkan sensitivitas yang paling superior dalam mengukur muatan. Namun, hingga saat ini, penelitian dan penjelasan mendetail terkait jenis ini masih terbatas.
Perbedaannya dengan galvanometer yang mengukur arus terletak pada fungsinya sebagai integrator, berdasarkan responnya yang memiliki konstanta waktu yang lebih panjang. Kendati demikian, galvanometer jenis ini dapat diaplikasikan dalam berbagai aspek yang berkaitan dengan aliran listrik.
Penggunaan Galvanometer
Penggunaan galvanometer dibagi menjadi dua periode yang tentunya melibatkan penggunaan perangkat ini dengan fungsi yang berbeda.
1. Galvanometer di Awal Abad ke-20
Pada zaman dahulu, khususnya sekitar abad ke-20, galvanometer lebih banyak dimanfaatkan untuk mendeteksi gangguan pada kabel telekomunikasi.
Hal ini memungkinkan penggunaan galvanometer sebagai alat bantu ketika ada kabel yang putus namun lokasinya belum terdeteksi.
Pada era ini, berbagai perangkat 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, yang dikenal dengan sebutan amperemeter.
2. Galvanometer di Era Modern
Saat ini, penggunaan galvanometer semakin meluas karena banyak objek yang dilengkapi dengan alat ini, meskipun umumnya tidak terlihat.
Secara umum, galvanometer dipasang pada bagian penentuan posisi dan sistem kontrol. Sebagai contoh, alat ini digunakan dalam pengolahan bahan yang menggunakan laser daya tinggi.
Untuk mendukung tugas ini, digunakan galvanometer jenis loop tertutup.
Jenis galvanometer ini juga digunakan dalam berbagai kegiatan seperti pengelasan dengan laser, aplikasi pencitraan, pengukuran laser, dan banyak kegiatan lainnya.
Sementara itu, untuk jenis loop terbuka, biasanya digunakan dalam sistem ruang, mesin cetak, serta pemindai kode batang.
Di era modern, perangkat ini tidak hanya digunakan untuk mengukur arus listrik. Namun, prinsip kerja galvanometer juga diaplikasikan pada perangkat lain yang tidak menggunakan energi listrik dalam operasinya.
Baca Juga :
- Pengertian Ohmmeter: Fungsi, Jenis dan Cara Menggunakan
- Pengertian Voltmeter: Fungsi Serta Cara Menggunakan & Bacanya
- Pengertian Amperemeter: Fungsi, Bagian dan Cara Kerjanya
Penutup
Sebagai penutup, galvanometer adalah instrumen yang vital dalam pengukuran arus listrik dan telah memberikan kontribusi besar pada kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Pengertian galvanometer tidak hanya terbatas pada definisi teknisnya, tapi juga pada pemanfaatannya dalam berbagai aplikasi, baik di laboratorium, industri, hingga penggunaan sehari-hari.
Memahami prinsip kerja dan fungsi dari galvanometer adalah langkah awal untuk lebih mendalam dalam memahami dunia elektronika dan elektromagnetisme.
Demikianlah artikel finoo.id yang membahas tentang Pengertian Galvanometer: Fungsi, Bagian dan Cara Kerjanya. Semoga artikel kami dapat bermanfaat dan terimakasih telah membaca artikel kami.
