More Related Content
What's hot (20)
Similar to laporan energi listrik (20)
Recently uploaded (20)
laporan energi listrik
- 1. LAPORAN PRAKTIKUM ENERGI DAN ELEKTRIFIKASI PERTANIAN Diajukan untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Energi Dan Elektrifikasi Pertanian Oleh Nama : Achmad Hafirudin Ahsan NIM : 191710201094 Kelas : TEP A Acara : IV (Energi Listrik) Asisten : Muhammad Firmansyahroni LABORATORIUM ENOTIN JURUSAN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS JEMBER 2021
- 2. BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan manusia yang sangat penting dan vital yang tidak dapat dilepaskan dari keperluan sehari-hari. Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan utama masyarakat. Seriring meningkatnya pertumbuhan dan kesejahteraan masyarakat membuat kebutuhan energi listrikjuga meningkat (Suwito, 2012). Kekurangan energi listrik dapat menganggu aktivitas manusia. Oleh karena itu, kesetimbangan energi listrik harus di setimbangkan. Distribusi listrik sudah memasuki bidang pertanian di era modernisasi saat ini terutama dalam kegiatan pasca panen. Dimana peralatan pengolahan hasil pertanian menggunakan sumber energi listrik sudah banyak dan banyak alat-alat yang digunakan sebagai kebutuhan penunjang kebutuhan pertanian dengan energi listrik. Seperti alat pengupasan, pencacahan, penyotiran, pencucian hingga penggilingan hampir semua menggunakan energi listrik yang telah dikonversimenjadi nergi gerak oleh motor listrik. Kualitas daya listrik memiliki tiga parameter penting yaitu tegangan, arus, dan frekuensi listrik. Segala penyimpangan nilai tegangan, arus, dan frekuensi listrik dapat memperburuk kualitas daya listrik yang dihantarkan. Buruknya kualitas daya listrik dapat menyebabkan kegagalan atau salah operasi beban listrik pada konsumen. PLN sebagai penyedia jasa listrik selalu berusaha menjaga kualitas daya listrik yang dihantarkan dari mulai proses transmisi sampai distribusi ke konsumen. Akan tetapi, terkadang masalah kualitas daya listrik berasal dari beban listrik konsumen itu sendiri. Hal inilah yang menyebabkan PLN sulit untuk menjaga kualitas daya listriknya.
- 3. 1.2 Tujuan Tujuan dari praktikum ini antara lain sebagai berikut: 1. Mengamati hasil pengamatan energi listrik yang dibutuhkan dengan bebanmenggunakan lampu dan pemanas 2. Mengamati hasil pengamatan energi listrik yang dibutuhkan mesin gerindaketika tanpa beban 3. Mengamati hasil perbandingan antara energi listrik yang dibutuhkan mesingerinda ketika dengan beban 4. Mengamati hasil perbandingan antara energi listrik yang dibutuhkan mesingerinda tanpa beban dan dengan menggunakan beban 5. Menganalisis perbandingan antara daya listrik yang digunakan mesingerinda 1.3 Manfaat Manfaat dari praktikum ini adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui energi listrik yang dibutuhkan dengan beban menggunkanlampu dan pemanas 2. Mengetahui dan memahami besar energi listrik yang dibutuhkan mesingerinda ketika tanpa beban 3. Mengetahui dan memahami besar energi listrik yang dibutuhkan mesingerinda ketika dengan beban 4. Mengetahui perbandingan antara energi listrik yang dibutuhkan mesingerinda tanpa beban dan dengan menggunakan beban 5. Mengetahui perbandingan antara daya listrik yang digunakan mesingerinda
- 4. BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tegangan Tegangan adalah hasil perkalian antara arus dengan hambatan listrik. Tegangan listrik terbentuk adanya aliran-aliran arus listrik dengan hambatan listrik. Tegangan listrik terbagi menjadi 2 bagian : tegangan listrik searah (Direct Voltage) dan tegangan listrik bolak-balik (Alternathing Voltage). Satuan daritegangan adalah Voltage. Tegangan adalah perkalian antara arus listrik dengan hambatan listrik, dapat dirumuskan sebagai berikut (Hatulang and Panjaitan, 2018). V = I x R Keterangan: V = Tegangan (Volt), I = Arus ( Ampere), R = Hambatan (Ohm) 2.2 Kuat Arus Arus listrik adalah muatan positif yang mengalir dalam konduktor dari kutub positif baterai menuju kutub negatif baterai (Kaniawati, 2015). Arus Listrik adalah perbandingan antara tegangan masukan dengan hambatan rangkaianlistrik. Arus listrik tebentuk adanya aliran-aliran muatan listrik yang mengalir pada medium tertentu, pembagian arus litrik dibagi menjadi 2 bagian : arus listrik searah (Direct Curent) dan arus listrik bolak- balik (Alternathing Current). Satuan dari arus listrik adalah Amper (Hatulang and Panjaitan, 2018). 2.3 Daya Daya merupakan syarat utama untuk melakukan pekerjaan atau kegiatan meliputi listrik, energi mekanik, energi elektromagnetik, energi kimia, energinuklir dan panas (Hasan, 2012). Menurut Melipurbowo (2016)
- 5. menyatakan bahwa, daya listrik didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalam sirkuit listrik. Satuan SI daya listrik adalah watt yang menyatakan banyaknya tenaga listrik yang mengalir per satuan waktu (joule/detik). Satuan daya sama dengan 1 joule/sekon sering disebut sebagai watt dan satuan energy dinyatakan dalam watt,yaitu watt-jam atau Wh. 1 Wh = 1 J/s x 3600 s = 3600 J , 1 KWh = 1000 Wh = 3600 kJ. 2.4 Energi Listrik Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan utama masyarakat. Seriring meningkatnya pertumbuhan dan kesejahteraan masyarakat membuat kebutuhan energi listrik juga meningkat (Suwito, 2012). Pengertian energi listrik adalah kemampuan untuk melakukan atau menghasilkan usaha listrik (kemampuan yang diperlukan untuk memindahkan muatan dari satu titik ke titik yang lain), dilambangkan dengan W. Energi Listrik yang dibutuhkan bagi peralatan listrik untuk menggerakkan motor, lampu penerangan, memanaskan, mendinginkan ataupun untuk menggerakkan kembali suatu peralatan mekanik untuk menghasilkan bentuk energy yang lain (Melipurbowo, 2016). 2.5 Kwh Meter Digital dan Analog Menurut Cahyani (2014) menyatakan bahwa, kWh meter digital merupakan suatu alat pengukuran yang memiliki fungsi utama sama seperti kWh meter analog, yakni mengukur jumlah pemakaian energi atau jumlah pemakaian daya dalam satuan waktu. Jika pada kWh meter analog bekerja berdasarkan induksi, kWh meter digital bekerja berdasarkan program yang dirancang pada mikroprosesor yang terdapat di dalam piranti kWh meter digital tersebut. Pada prinsipnya, sebuah kWh meter digital akan
- 6. mengkonversi sinyal analog tegangan dan arus yang terukur menjadi sinyal digital atau diskrit dengan mengambil nilai- nilai sampel (menyampling) dari sinyal analog tegangan dan arus secara periodik setiap periode sampling Ts. v(t)= vm sin (t) dan i(t)= im sin (t + )v(k)=v (k x Ts) dan i(k)= I (k x Ts) dimana : k = 0,1,2, (bilangan bulat) danTs = periode sampling
- 7. BAB 3. METODELOGI 3.1 Waktu dan Tempat Praktikum dilakasanakan pada hari Jumat 19 Maret 2021 di Laboratorium Energi, Otomatisasi dan Instrumentasi Pertanian Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Jember. 3.2 Alat dan Bahan Pada praktikum yang dilakukan membutuhkan alat dan bahan sebagaiberikut: 1. Papan praktikum 2. Digital Voltmeter 2 buah 3. Amperemeter 1 buah 4. KWH meter 5. Elemen pemanas 1 buah 6. Lampu-lampu 7. 1 buah Gerinda 8. 1 batang besi 3.3 Prosedur Kerja 3.3.1 Diagram Alir Lampu dan Pemanas Prosedur pengambilan data menggunakan lampu dan pemanas dilakukan dengan prosedur seperti pada diagram alir berikut.
- 8. Mulai Memasang pemanas dan 1 buah lampu pada papan praktikum Mengamati kWh meter selang 30 detik Memasukkan jaringan PLN Menyiapkan alat dan bahan Selesai Mencatat data pengamatan 3.1 Diagram alir pengamatan dengan beban lampu pemanas 3.3.2 Diagram Alir Gerinda tanpa Beban Prosedur pengambilan data menggunakan gerinda tanpa beban dilakukan dengan prosedur seperti pada diagram alir berikut. Mulai Mematikan saklar utama Hidupkan sistem jaringan Memasang gerinda Menyiapkan alat dan bahan Selesai Mencatat data pengamatan Melakukan pengamatan pada putaran ke 0, 2, 4, 5, 7 Menghidupkan gerinda Gambar 3.2 Prosedur praktikum dengan gerinda tanpa beban
- 9. 3.3.3 Pengamatan Pengguaan Bor Listrik Dengan Beban Prosedur pengambilan data menggunakan gerinda dengan beban dilakukan dengan prosedur seperti pada diagram alir berikut Mulai Mematikan saklar utama Hidupkan sistem jaringan Memasang gerinda Menyiapkan alat dan bahan Selesai Mencatat data pengamatan Melakukan pengamatan pada putaran ke 0, 2, 4, 5, 7 Menghidupkan gerinda Menempelkan gerinda pada beban Gambar 3.3 Diagram alir pengamatan penggunaan gerinda tanpa beban
- 10. BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Energi Listrik yang Dibutuhkan dengan Beban Menggunakan Lampu dan Pemanas Berikut ini merupakan data pengamatan pada praktikum. Tabel 4.1 Data energi listrik dengan menggunakan lampu dan pemanas Waktu (detik ke-) Tegangan (volt) Arus Listrik (Ampre) Perubahan KwH meter (putaran) Energi (Joule/putaran) Energi (Joule) Daya (watt) (a) (b) c (d) (V.I.t/putaran) (V.I.t) (V.I) 0 226 1,73 0 0 0 390,98 30 225 1,73 3 3892,50 11677,5 389,25 60 228 1,73 6 3944,40 23666,4 394,44 90 226 1,73 9 3909,80 35188,2 390,98 Berdasarkan Tabel 4.1 menunjukkan bahwa parameter yang digunakan untuk praktikum energi listrik adalah waktu, tegangan, arus listrik perubahan KWH meter, dan energi. Interval waktu yang digunakan adalah 0, 30, 60, 90 detik,nilai tegangan mengalami Penurunan di detik ke 30 namun di detik berikutnya yaitu saat detik 60 menglami Kenaikan. Arus listrik terus mengalami kenaikan nilai di setiap interval waktu. Perubahan KWH meter juga terus mengalami kenaikan di setiap interval waktu. Energi yang dibutuhkan mengalami kenaikan di setiap interval waktu. Energi yang dihasilkan dari hasil perkalian antar arus dengan waktu yang terus mengalami kenaikan. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa energi yang dikeluarkan berbanding lurus dengan waktu yang bertambah. Menurut Cahyani (2014), konsumsi energi listrik dapat diketahui dari perhitungan proses perkalian arus dan tegangan setiap selang sampling time tertentu.Berikut adalah grafik hubungan energi dengan waktu :
- 11. Gambar 4.1 Hubungan waktu dan energi Berdasarkan Gambar 4.1 menunjukkan bahwa hubungan antara energidengan waktu berbanding lurus. Dapat dilihat semakin besar waktu yang digunakan maka energi yang dikeluarkan akan semakin besar. Pada lampu interval waktu 30 detik membutuhkan energi sebesar 11677.5 joule, pada interval waktu 60 detik membutuhkan energi sebesar 23666.4 joule, dan pada interval waktu 90 detik membutuhkan energi sebesar 35188.2 joule. Hal ini membuktikan bahwa hubungan waktu dengan energi adalah berbanding lurus. 4.2 Hasil dan Analisis Energi Listrik yang Dibutuhkan dengan Gerinda Tanpa Beban Tabel 4.2 Data energi listrik dengan menggunakan gerinda tanpa beban Banyaknya putaran Tegangan (volt) Arus Listrik (Ampre) Waktu (detik) Energi (Joule/putaran) Energi (Joule) Daya (watt) (a) (b) c (d) (V.I.t/putaran) (V.I.t) (V.I) 0 213 1,4 0 0 0 298,2 2 216 1,43 13 2007,72 4015,44 308,88 4 217 1,43 49 3801,30 15205,19 310,31 5 213 1,39 64 3789,70 18948,48 296,07 7 211 1,43 91 3922,49 27457,43 301,73 0 11677.5 23666.4 35188.2 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 0 20 40 60 80 100 Energi Waktu Lampu dan pemanas
- 12. Berdasarkan data Tabel 4.2 menunjukkan hasil pengamatan dan perhitungan listrik dengan mesin gerinda tanpa beban terhadap daya yang dihasilkan. Pada putaran ke 0 daya sebesar 298,2 watt; putaran 2 daya sebesar 308,88 watt; putaran ke 4 dihasilkan daya sebesar 310,31 watt; putaran ke 5 daya sebesar 296,07 watt; putaran ke 7 daya sebesar 301,73 watt. Dapat disimpulkan penggunaan mesin gerinda tanpa beban pada jumlah putaran tertentu menghasilkan daya yang besarnya berbeda. Daya yang dihasilkan merupakan perkalian dari tegangan dengan arus, sehingga dua factor tersebut yangmemepengaruhi besarnya daya yang dikeluarkan. Hubungan antara banyaknya putaran dengan energi yang dibutuhkan pada gerinda tanpa beban ditunjukkan oleh gambar grafik dibawah ini Gambar 4.2 Hubungan banyak putaran dan energi pada gerinda tanpa beban Pada grafik di atas ditunjukkan bahwa hubungan energi dan dan jumlah putaran kWh meter adalah berbanding lurus. Semakin besar jumlah putaran kWh meter maka akan semakin besar jumlah energi yang dibuthkan. Hal tersebut berhubungan dengan waktu yang dibutuhkan untuk setiap putaran kWh meter. Semakin banyak putaran kWh meter maka semkain banyak juga waktu yang dibuthkan. 0 4015.44 15205.19 18948.48 27457.43 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 0 2 4 6 8 Energi jumlah putaran Gerinda tanpa beban
- 13. 4.3 Hasil dan Analisis Energi Listrik yang Dibutuhkan pada Gerinda dengan Beban Berikut ini merupakan data hasil pengamatan pada praktikum. Tabel 4.3 Data energi listrik menggunakan gerinda dengan beban Banyaknya putaran Tegangan (volt) Arus Listrik (Ampre) Waktu (detik) Energi (Joule/putaran) Energi (Joule) Daya (watt) (a) (b) c (d) (V.I.t/putaran) (V.I.t) (V.I) 0 213 1,43 0 0 0 304,59 2 220 1,37 14 2109,8 4219,6 301,4 4 214 1,42 49 3722,53 14890,12 303,88 5 215 1,38 59 3501,06 17505,3 296,7 7 217 1,4 90 3906 27342 303,8 Berdasarkan data Tabel 4.3 menunjukkan hasil pengamatan dan perhitungan listrik dengan mesin gerinda dengan beban terhadap daya yang dihasilkan. Pada putaran ke 0 daya sebesar 304,59 watt; putaran 2 daya sebesar 301,4 watt; putaran ke 4 dihasilkan daya sebesar 303,88 watt; putaran ke 5 daya sebesar 296,7 watt; putaran ke 7 daya sebesar 303,8 watt. Dapat disimpulkan bahwa semakin banyak putaran maka daya yang dihasilkan semakin besar. Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin lama waktu yang digunakan dan banyaknya putran mempengaruhi besarnya energi listrik yang digunakan. Hal ini menunjukkan bahwa daya berbanding lurus dengan waktu. Hubungan antara banyaknya putaran dengan energi yang dibutuhkan pada gerinda dengan beban ditunjukkan oleh gambar grafik dibawah ini.
- 14. Gambar 4.3 Hubungan banyak putaran dan energi pada gerinda dengan beban Pada grafik di atas ditunjukkan bahwa hubungan energi dan dan jumlah putaran kWh meter adalah berbanding lurus. Semakin besar jumlah putaran kWh meter maka akan semakin besar jumlah energi yang dibuthkan. Hal tersebut berhubungan dengan waktu yang dibutuhkan untuk setiap putaran kWh meter. Semakin banyak putaran kWh meter maka semkain banyak juga waktu yang dibuthkan. 4.4 Analisis Perbandingan Energi Listrik Gerinda Tanpa Beban dan Ditambahkan Beban Berikut ini merupakan grafik yang menunjukkan perbandingan energi antara gerinda tanpa beban dan gerinda dengan beban. Gambar 4.4 Grafik perbandingan energi gerinda tanpa beban dan dengan beban 0 4219.6 14890.12 17505.3 27342 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 0 2 4 6 8 Energi Jumlah putaran Gerind a dengan beban 0 10000 20000 30000 0 2 4 6 8 Energi yang dibutuhkan Banyak putaran Perbandingan Energi GERINDA TANPA BEBAN GERINDA DENGAN BEBAN
- 15. Berdasarkan Gambar 4.2 menunjukkan bahwa semakin banyak putaran maka daya yang dibutuhkan semakin besar. Hal ini menunjukkan bahawa hubungan berbanding lurus. Sehingga nlai tegangan dan arus naik yang menyebabkan penggunaan energi listrik yang besar. Perbandingan energi listrik mesin gerinda saat menggunkan beban lebih besar energi yang dikeluarkan daripada saat tanpa beban. Hal ini dikarenakan mesin gerinda dengan beban memilki tekanan pada saat pemotongan yang menyebabkan energi yang dibutuhkan lebih besar. 4.5 Analisis Perbandingan Daya Listrik Gerinda Tanpa Beban dan Ditambahkan Beban Berikut ini merupakan grafik yang menunjukkan perbandingan energi antara gerinda tanpa beban dan gerinda dengan beban. Gambar 4.5 Grafik perbandingan daya gerinda tanpa beban dan dengan beban Berdasarkan Gambar 4.3 menunukkan bahwa nilai daya dikeluarkan oleh mesin gerinda dengan beban lebih besar dibandingkan dengan tanpa beban. Halini dikarenakan mesin gerinda dengan beban memiliki tekanan pada saat pemotongan besi yang menyebabkan perlambatan putaran mesin gerinda dan membuat mesin gerinda membutuhkan energi yang besar untuk berputar. 295 300 305 310 315 0 2 4 6 8 Daya Banyak putaran Perbandingan Daya GERINDA TANPA BEBAN GERINDA DENGAN BEBAN
- 16. BAB 5. PENUTUP 5.1 Kesimpulan Dari praktikum yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan yaitu sebagai berikut: 1. Hubungan waktu dengan energi berbanding lurus, semakin lama waktualat bekerja maka semakin besar energi yang dibutuhkan. 2. Penggunaan mesin gerinda tanpa beban pada jumlah putaran tertentu menghasilkan daya yang besarnya berbeda. Daya yang dihasilkan merupakan perkalian dari tegangan dengan arus. 3. Hubungan energi listrik yang dibutuhkan mesin gerinda dengan bebanberbanding lurus denga waktu yang digunakan yaitu semakin lama waktu yang digunakan dan banyaknya putran mempengaruhi besarnya energilistrik yang digunakan. 4. Perbandingan energi listrik mesin gerinda saat menggunkan beban lebih besar energi yang dikeluarkan daripada saat tanpa beban. Hubungan antaraenergi listrik dengan banyaknya yang dikeluarkan berbanding lurus. 5. Perbandingan daya listrik yang digunakan saat mesin gerinda tanpa beban lebih sedikit daripada saat mesin gerinda menggunkan beban. 5.2 Saran Sebaiknya praktikum dilaksanakan secara offline, tetapi karena terhalang musibah pandemic COVID-19 maka sesuai instruksi rector dilakukan secara online. Dalam pelaksanaan online ini kurang maksimal karena terhambat pada saat praktikan tidak dapat melakukan praktikum secara langsung.
- 17. DAFTAR PUSTAKA Cahyani, A. 2014. Studi Analisis Pengaruh Harmonisa Beban Nonlinier Rumah Tangga Terhadap Hasil Penunjukan Kwh Meter Digital 1 Fasa. Skripsi. Malang: Jurusan Teknik Elektro Fakultas Tenik Universitas Brawijaya. Hasan, H. 2012. Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya di Pulau Saugi. Jurnal Riset Teknologi Kelautan (JRTK) Vol. 10, No. 2, Hal: 169-180. Hutagalung S. N and M. Panjaitan. 2018. Pembelajaran Fisika Dasar Elektronika Dasar (Arus, Hambatan, dan Tegangan Listrik) Menggunakan Aplikasi Matlab Metode Simulink. Jurnal Ikatan Alumni Fisika Universitas Negeri Medan Vol. 4, No. 2. Ismail I. I., Achmad S., dan I. Kaniawati. 2015. Diagnostik Miskonsepsi Melalui Listrik Dinamis Four Tier test. Prosiding Simposium Nasional Inovasi dan pembeljaran sains. Bandung : Indonesia. Melipurbowo, B.G. 2016. Pengukuran Daya Listrik Real Time dengan Menggunakan Sensor Arus ACS.712. Jurnal Orbith Vol. 12, No. 1, Hal: 17-23. Mukhlas A, M. Rivai, dan Suwito. 2012. Sistem Monitoring Arus Listrik Jala-Jala Menggunakan Power Line Carrier. Jurnal Teknik ITS Vol. 1, No. 1, Hal: 150-153.