PEMBUATAN CATU DAYA SEBAGAI SUMBER ARUS UNTUK PENGUKURAN RESISTIVITAS TANAH MENGGUNAKAN KONFIGURASI WENNER

Abstract

Sifat kelistrikan merupakan salah satu karakteristik yang dimiliki oleh suatu bahan. Salah satu sifat kelistrikan adalah resistivitas. Resistivitas adalah kemampuan bahan untuk menghambat aliran arus listrik. Semakin besar nilai resistivitas di dalam suatu bahan maka semakin sulit bahan tersebut untuk menghantarkan arus listrik, begitu pula sebaliknya. Semakin besar resistivitas suatu bahan maka semakin besar pula medan listrik yang dibutuhkan untuk menimbulkan sebuah kerapatan arus. Resistivitas dapat dihitung nilainya dengan menggunakan alat yang dikenal dengan nama resistivitimeter. Dalam sebuah resistivimeter diperlukan adanya catu daya sebagai sumber arus. Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk membuat catu daya yang dapat diterapkan untuk mengukur resistivitas tanah. Hasil dari pengukuran tersebut selanjutnya akan dibandingkan dengan hasil pengukuran resistivitas yang ada di literatur. Penelitian yang telah dilakukan meliputi uji coba catu daya dan unjuk kerja catu daya untuk pengukuran resistivitas medium yang berupa tanah gumuk. Uji coba catu daya dilakukan melalui pengukuran tegangan yang dihasilkan dengan menggunakan osiloskop. Pengukuran dilakukan pada 6 titik yang telah ditentukan pada rangkaian catu daya. Pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui gelombang keluaran dan tegangan pada masing-masing titik. Titik – titik tersebut merupakan titik batas antar rangkaian penyusun catu daya. Kemudian dilakukan pengukuran tegangan dan arus keluaran catu daya dengan menggunakan multimeter. Uji aplikasi catu daya untuk pengukuran resistivitas dilakukan dengan mengukur resistivitas tanah yang telah ditentukan menggunakan catu daya yang telah dibuat dengan konfigurasi Wenner. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan didapatkan bahwa catu daya yang telah dibuat memiliki 4 bagian utama untuk dapat menghasilkan tegangan dan kuat arus searah yang stabil dan sesuai dengan yang direncanakan yaitu bertegangan 12 volt dengan kuat arus minimal 5 ampere. Keempat bagian utama tersebut adalah transformer, penyearah (rectifier), penghalus (filter) dan regulator tegangan. Transformator yang digunakan adalah transformator 5 ampere. Dioda yang dipilih berkemampuan 5 ampere (4 buah), kapasitor yang digunakan 2200 uF (elektrolit) bertegangan 50 volt dan regulator yang dipilih adalah LM 7812 berkemampuan 1 ampere. Kapasitor tambahan yang digunakan berkapasitas 200 uF dan 100 uF. Modifikasi rangkaian catu daya yang dilakukan adalah menduplikasi rangkaian yang terdiri dari regulator (LM 7812) dan transistor 2N3055, sehingga kuat arus yang dihasilkan bisa mencapai (6,65±0,005) ampere. Karena kemampuan tranformator yang digunakan adalah 5 ampere, maka kuat arus minimal yang dihasilkan adalah 5 ampere (mengikuti kemampuan trafo). Tegangan keluaran yang dihasilkan adalah sebesar (11,818±0,005) volt. Pada titik 1 dan 2 diperoleh nilai tegangan keluaran sebesar 18 volt. Pada titik 3 diperoleh nilai tegangan keluaran sebear 21 volt. Pada titik 4 dan 5 diperoleh nilai tegangan keluaran sebesar 12 volt, begitu pula pada titik 6. Berdasarkan hasil pengukuran resistivitas maka dapat disimpulkan besarnya resistivitas medium tanah yang diperoleh termasuk dalam kategori jenis batuan basalt, yaitu sebesar (10 – 1,3×107) Ωm. Tanah yang digunakan dalam penelitian merupakan tanah gumuk di daerah Jember. Tanah gumuk daerah Jember sendiri merupakan hasil pelapukan batuan yang berasal dari lontaran gunung berapi yang ada di daerah Jember. Setelah ribuan tahun, keadaan gumuk berubah dan bagian atas gumuk menjadi tanah yang subur karena proses pelapukan tersebut. Pada umumnya batuan yang dihasilkan dari aktivitas gunung api tersebut adalah batuan-batuan andesit, basalt, dan leusit.