Perbedaan Tegangan Maksimum (Vm), Peak to Peak (Vpp) dan Efektif (Vrms), Jangan Tertukar Lagi ya!

Memahami perbedaan tegangan maksimum (Vm), tegangan peak to peak (Vpp) dan tegangan efektif (Vrms) perlu kita ketahui, terlebih ketika kita sering menggunakan alat ukur Osiloskop untuk mengukur sebuah gelombang tegangan.

Hasil pengukuran pada alat ukur Osiloskop di tampilan layarnya berupa gelombang tegangan. Dari hasil pengukuran menggunakan Osiloskop tersebut, kita harus mampu menterjemahkan gelombang tegangan yang terbaca, mana tegangan maksimum, tegangan peak to peak dan yang mana tegangan efektif.

Tak sedikit diantara kita, termasuk saya, terkadang masih mempertanyakan apa itu tegangan maksimum, tegangan peak to peak dan tegangan efektif, karena memang sering tertukar dalam implementasinya.

Untuk itu, kita ulas satu per satu mengenai apa itu tegangan maksimum, tegangan peak to peak dan tegangan efektif secara singkat yang dirangkum dari berbagai sumber.

Simulasi Tegangan Maksimum, Tegangan Peak to Peak dan Tegangan Efektif

Memahami ketiga jenis tegangan tersebut saya akan mencoba menggunakan simulasi rangkaian sederhana dengan menggunakan software proteus.

Dibutuhkan kemampuan cara membaca skala osiloskop untuk memahami materi ini tetapi sambil berjalan kita akan pelajari bersama.

Gambar rancangan pada simulasi elektronik proteus seperti berikut ini.

Komponen yang diperkukan yakni sebagai berikut ini :

alat ukur tegangan (multimeter)
power supply sebagai sumber tegangan
alat ukur osiloskop

Dari rangkaian tersebut hasil pengukuran yang terbaca oleh Osiloskop berupa gelombang tegangan. Disinilah kita akan mengetahui perbedaan tegangan Vm, Vpp dan Vrms.

Perbedaan Vm, Vpp dan Vrms dari Simulasi menggunakan Proteus

1. Tegangan Maksimum (Vm)

Pengertian tegangan maksimum adalah nilai tegangan pada titik puncak (peak) atau tegangan maksimumnya, baik itu bernilai positif maupun bernilai negatif yang diukur terhadap titik nol sumbu-Y.

Perhatikan gambar tegangan maksimum (Vm) dibawah ini.

Dari gambar gelombang sinusoidal diatas kita dapat mengetahui besarnya nilai tegangan maksimum (Vm) yang diukur dari jarak titik nol pada garis horizontal hingga ke puncak (peak) gelombangnya.

Jika kita menggunakan rumus perhitungan untuk menentukan besarnya nilai tegangan maksimum (Vm) maka,

Vm = √ 2 x Vrms

Dimana Vrms adalah tegangan efektif atau tegangan root mean square (Vrms)

2. Pengertian Tegangan Peak to Peak (Vpp)

Tegangan peak to peak adalah jumlah tegangan antara puncak positif dan puncak negatif gelombang, atau tegangan peak to peak adalah jumlah tegangan antara satu bukit dan satu lembah.

Perhatikan gambar berikut ini menunjukan besarnya tegangan peak to peak (Vpp) !

Jika menggunakan rumus perhitungan maka untuk menentukan besarnya nilai tegangan peak to peak (Vpp) adalah :

Vpp = 2 x Vm

Dimana Vm adalah tegangan maksimum.

3. Pengertian Tegangan Efektif (Vrms)

Tegangan efektif atau tegangan root mean square (Vrms) adalah tegangan tetap pada sebuah pengukuran. Mengapa dikatakan tegangan tetap.

Didalam gelombang sinusoidal besarnya nilai tegangan akan selalu berubah-rubah secara periodik. Untuk itu diperlukanlah tegangan Vrms ini.

Sederhananya, ketika kita mengukur suatu objek menggunakan alat ukur seperti multimeter. Nah, yang terukur oleh multimeter tersebut adalah nilai tegangan efektifnya (Vrms).

Untuk memudahkan dalam memahami tegangan efektif ini, kita lihat perbandingan antara pengukuran menggunakan multimeter dan menggunakan rumus perhitungan terhadap pembacaan gelombang yang terbaca pada osiloskop.

Pertama kita ukur menggunakan alat ukur multimeter terlebih dahulu. Dari gambar diatas terlihat nilai tegangan Vrms yang terukur adalah sebesar :

7.07 Volt

Selanjutnya kita bandingkan hasil tersebut dengan pembacaan gelombang pada osiloskop.

Untuk menghitung nilai tegangan Vrms dari gelombang yang terukur, pertama kita mesti ketahui dulu berapa besarnya nilai tegangan maksimum (Vm) dari gelombang tersebut.

Perhatikan hasil pengukuran Osiloskop dibawah ini yang menunjukan angka 10 volt untuk tegangan Vm. Berikut gambar pengukurannya :

Kemudian untuk mencari nilai tegangan Vrms-nya kita gunakan rumus perhitungan berikut ini :

Vrms = 0.707 x Vm

Masukan nilai Vm sebesar 10 Volt kepada rumus diatas :

Vrms = 0.707 x 10 Volt = 7.07 Volt

Ternyata, hasilnya sama. Sama-sama menunjukan 7.07 Volt untuk nilai tegangan efektif (Vrms) jija mengukur menggunakan multimeter dan Osiloskop berdasarkan pembacaan gelombang.

Pemahaman Rumus Vm, Vpp dan Vrms Pada Osiloskop Analog

Pemahaman rumus Vm, Vpp dan Vrms akan sangat berguna ketika kita mengukur tegangan menggunakan Osiloskop analog.

Berbeda jiia kita menggunakan Osiloskop berjenis digital, biasanya nilai-nilai tegangan yang terukur seperti tegangan maksimum (Vm), tegangan peak to peak (Vpp) dan tegangan efektif (Vrms) sudah dapat ditampilkan secara langsung dalam bentuk angka sehingga kita tidak perlu repot-repot lagi untuk menghitungnya.

Demikian diskusi mengenai perbedaan tegangan Vm, Vpp dan Vrms. Mudah-mudahan pembahasan menggunakan simulasi proteus ini sudah cukup menjawab dan menambah pemahaman kita terkait Vm, Vpp dan Vrms.