Meter Gelung Gerakan Magnet Kekal (PMMC)

Apakah Kumparan Magnet Tetap Bergerak (PMMC)?

Alat ukur Kumparan Magnet Tetap Bergerak (PMMC) – juga dikenal sebagai meter D’Arsonval atau galvanometer – adalah alat yang memungkinkan Anda mengukur arus melalui kumparan dengan mengamati penyimpangan sudut kumparan dalam medan magnet yang seragam.

Meter PMMC menempatkan kumparan kawat (yaitu konduktor) di antara dua magnet permanen untuk menciptakan medan magnet stasioner. Menurut Hukum Faraday tentang induksi elektromagnetik, konduktor yang membawa arus dan ditempatkan dalam medan magnet akan mengalami gaya dalam arah yang ditentukan oleh aturan tangan kiri Fleming.

Besarnya (kekuatan) gaya ini akan proporsional dengan jumlah arus melalui kawat. Sebuah penunjuk dilekatkan pada ujung kawat dan diletakkan sepanjang skala.

Ketika torsi seimbang, kumparan bergerak akan berhenti, dan penyimpangan sudutnya dapat diukur menggunakan skala. Jika medan magnet permanen seragam dan pegas linier, maka defleksi penunjuk juga linier. Oleh karena itu, kita dapat menggunakan hubungan linier ini untuk menentukan jumlah arus listrik yang melewati kawat.

Instrumen PMMC (yaitu meter D’Arsonval) hanya digunakan untuk mengukur Arus Searah (DC) arus. Jika kita menggunakan Arus Bolak-Balik (AC), arah arus akan dibalik selama setengah siklus negatif, sehingga arah torsi juga akan dibalik. Ini menghasilkan nilai rata-rata torsi nol – sehingga tidak ada pergerakan bersih terhadap skala.

Namun, meter PMMC dapat mengukur arus DC dengan akurat.

Konstruksi PMMC

Meter PMMC (atau meter D’Arsonval) dibangun dari 5 komponen utama:

• Bagian Stasioner atau Sistem Magnet
  

• Kumparan Bergerak
  

• Sistem Kendali
  

• Sistem Penghambat
  

• Meter
  

Bagian Stasioner atau Sistem Magnet

Pada masa kini, kita menggunakan magnet dengan intensitas medan tinggi, gaya koersif tinggi daripada menggunakan magnet permanen berbentuk U dengan bagian kutub besi lunak. Magnet yang kita gunakan saat ini terbuat dari bahan seperti alcomax dan alnico yang memberikan kekuatan medan yang tinggi.

Kumparan Bergerak

Kumparan bergerak dapat bergerak bebas di antara dua magnet permanen seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah. Kumparan tersebut dililit dengan banyak putaran kawat tembaga dan diletakkan pada aluminium persegi panjang yang dipivot pada bantalan permata.

Sistem Kendali

Pegas umumnya bertindak sebagai sistem kendali untuk instrumen PMMC. Pegas juga memiliki fungsi penting lainnya yaitu menyediakan jalur untuk mengalirkan arus masuk dan keluar dari kumparan.

Sistem Penghambat

Gaya penghambat dan torsi disediakan oleh gerakan bekas aluminium dalam medan magnet yang dibuat oleh magnet permanen.

Meter

Meter dari instrumen ini terdiri dari penunjuk berbobot ringan untuk memiliki pergerakan bebas dan skala yang linier atau seragam dan bervariasi sesuai sudut.

Persamaan Torsi PMMC

Mari kita turunkan ekspresi umum untuk torsi dalam instrumen kumparan magnet tetap bergerak atau instrumen PMMC. Kita tahu bahwa dalam instrumen kumparan bergerak, torsi penyimpangan diberikan oleh ekspresi:

• Td = NBldI di mana N adalah jumlah putaran,

• B adalah densitas fluks magnet dalam celah udara,

• l adalah panjang kumparan bergerak,

• d adalah lebar kumparan bergerak,

• I adalah arus listrik.

Sekarang, untuk instrumen kumparan bergerak, torsi penyimpangan harus proporsional dengan arus, secara matematis kita dapat menulis Td = GI. Dengan demikian, dengan membandingkan, kita katakan G = NBIdl. Pada keadaan stabil, kita memiliki torsi kendali dan torsi penyimpangan yang sama. Tc adalah torsi kendali, dengan menyamakan torsi kendali dengan torsi penyimpangan, kita memiliki

GI = K.x di mana x adalah penyimpangan, sehingga arus diberikan oleh

Karena penyimpangan langsung proporsional dengan arus, maka kita memerlukan skala seragam pada meter untuk mengukur arus.

Sekarang kita akan membahas tentang diagram sirkuit dasar dari ammeter. Mari kita pertimbangkan sebuah rangkaian seperti yang ditunjukkan di bawah:

Arus I ditunjukkan yang terbagi menjadi dua komponen di titik A. Dua komponen tersebut adalah Is dan Im. Sebelum saya berkomentar tentang nilai magnitudo dari kedua arus ini, mari kita ketahui lebih lanjut tentang konstruksi resistansi shunt. Sifat-sifat dasar resistansi shunt ditulis di bawah,

Resistansi shunt ini seharusnya tidak berbeda pada suhu yang lebih tinggi, mereka harus memiliki koefisien temperatur yang sangat rendah. Selain itu, resistansi harus independen terhadap waktu. Sifat terakhir dan yang paling penting yang harus dimiliki adalah kemampuan untuk mengalirkan arus besar tanpa kenaikan suhu yang signifikan. Biasanya manganin digunakan untuk membuat resistansi DC. Dengan demikian, kita dapat mengatakan bahwa nilai Is jauh lebih besar daripada nilai Im karena resistansi shunt rendah. Dari ini, kita memiliki,

Di mana, Rs adalah resistansi shunt dan Rm adalah resistansi listrik kumparan.