Laporan FD 2

22
HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA Aji Rahmat Azhari 08091002016 08091002016 Jembatan Wheatstone Dasar Teori Hambatan listrik merupakan karakteristik suatu bahan penghantar listrik atau konduktor yang dapat digunakan untuk mengatur besarnya arus listrik yang melewati suatu rangkaian. Hambatan sebuah konduktor di antara dua titik diukur dengan memasang sebuah benda potensial di antara titik titik tersebut dan membandingkannya dengan arus listrik yang terukur. Cara pengukuran hambatan listrik dengan voltmeter dan amperemeter dapat menggunakan rangkaian seperti gambar 1 dan gambar 2 pada lampiran. 1. Buktikan pengukuran gambar 1 menghasilkan harga R dalam persamaan (1) A ac ac R I V R - = 2. Buktikan pengukuran gambar 2 menghasilkan harga R dalam persamaan (2) V AB A AB R V I V R - = Metode jembatan Wheatstone dapat digunakan untuk mengukur hambatan listrik. Cara ini tidak memerlukan alat ukur voltmeter dan amperemeter, namun cukup dengan satu Galvanometer untuk melihat apakah ada arus listrik yang melalui suatu rangkaian. Prinsip dari rangkaian jembatan Wheatstone diperlihatkan pada gambar (3) Keterangan Gambar S : Saklar Penghubung G : Galvanometer

Transcript of Laporan FD 2

Page 1: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

Jembatan Wheatstone

Dasar Teori Hambatan listrik merupakan karakteristik suatu bahan penghantar listrik atau

konduktor yang dapat digunakan untuk mengatur besarnya arus listrik yang melewati

suatu rangkaian. Hambatan sebuah konduktor di antara dua titik diukur dengan

memasang sebuah benda potensial di antara titik – titik tersebut dan

membandingkannya dengan arus listrik yang terukur.

Cara pengukuran hambatan listrik dengan voltmeter dan amperemeter dapat

menggunakan rangkaian seperti gambar 1 dan gambar 2 pada lampiran.

1. Buktikan pengukuran gambar 1 menghasilkan harga R dalam persamaan (1)

A ac

ac R I V R − =

2. Buktikan pengukuran gambar 2 menghasilkan harga R dalam persamaan (2)

V

AB A

AB

R V I

V R −

=

Metode jembatan Wheatstone dapat digunakan untuk mengukur hambatan

listrik. Cara ini tidak memerlukan alat ukur voltmeter dan amperemeter, namun cukup

dengan satu Galvanometer untuk melihat apakah ada arus listrik yang melalui suatu

rangkaian. Prinsip dari rangkaian jembatan Wheatstone diperlihatkan pada gambar (3)

Keterangan Gambar

S : Saklar Penghubung

G : Galvanometer

Page 2: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

E : Sumber Tegangan Arus

Rs : Hambatan Geser

Ra dan Rb : Hambatan yang Sudah Diketahui Nilainya

Rx : Hambatan yang Akan Ditentukan Nilainya

Saat saklar S ditutup, maka arus akan melewati rangkaian. Jika jarum

Galvanometer menyimpang artinya ada arus yang melewatinya, yaitu antara titik C dan

D. Dengan demikian akan berlaku persamaan :

S B

a R R R Rx =

Untuk menyederhanakan rangkaian dan untuk menghubungkan besarnya R

bergantung pada panjang penghantar, maka rangkaian jembatan wheatstone dapat

diubah menggunakan kawat penghantar seperti gambar 4 di lampiran

Pada kawat penghantar AB diberikan suatu kontak geser yang berasal dari ujung

Galvanometer. Gunanya untuk mengatur agar tercapai pengukuran panjang L1 dan L2 yang akan menghasilkan arus di Galvanometer sama dengan Nol. Oleh karena itu, pada

kawat AB perlu dilengkapi skala ukuran panjang.

Dengan menghubungkan persamaan (3) dengan persamaan (4) diperoleh hasil

sebagai berikut:

Ra L L Rx 1 2

=

Hambatan jembatan Wheatstone adalah susunan hambatan – hambatan yang

disusun sedemikian rupa sehinga tidak dapat dijumlahkan secara seri maupun secara

parallel tetapi harus diselesaikan secara khusus.

Page 3: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

Jembatan Wheatstone ini dipopulerkan oleh Sir Charles Wheatstone. Percobaan

yang ia lakukan adalah dengan cara membuat suatu rangkaian jembatan Wheatstone

untuk mengukur hambatan – hambatan kawat pada telegraph serta melihat perbedaan

kualitas listriknya.

Adapun kegunaan dari jembatan Wheatstone ini yaitu salah satunya adalah

untuk mengatur tahanan dengan tingkat ketelitian yang tinggi dan termasuk dalam salah

satu metode nol.

Ketika arus atau tegangannya sama dengan nol, maka jarum petunjuk akan

berada pada pusat skala. Meteran jenis ini disebut Galvanometer (seperti yang telah

disebutkan sebelumnya). Dalam banyak hal, ketelitian dinyatakan dalam proporsi dari

kesalahan pengukuran dengan tingkat kesalahan yang sangat kecil disebut sebagai

pengukuran yang teliti, sedangkan pengukuran yang memperlihatkan hasil pengukuran

yang tidak jauh berbeda satu sama lainnya disebut pengukuran yang presisi.

Dalam pengukuran presisi, dperlihatkan tingkat daripada sebuah kesalahan yang

terjadi selama proses pengukuran tersebut. Besaran minimal yang masih dapat dideteksi

oleh alat ukur dinyatakan sebagai kepekaan alat.

Galvanometer mempunyai tingkat kepekaan yang lebih tinggi dibandingkan

dengan alat ukur lainnya. Galvanometer ini dapat juga mengukur arus listrik yang

paling kecil serta polaritas dari sebuah tegangan.

Alat ukur yang mempunyai tingkat kepekaan lebih tinggi akan lebih mudah

dipengaruhi oleh keadaan luar, sebagai contohnya adalah getaran dan induksi

elektromagnetik. Rangkaian jembatan akan seimbang ketika tidak ada arus yang

mengalir melalui Galvanometer.

Oleh karena itu, tidak akan ada beda potensial tegangan di antara titik a dan titik

b. Tegangan yamg melalui R1 haruslah sama dengan nilai tegangan yang melalui R2 dan

begitu pula R3 harus sama dengan R3.

Page 4: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

Dapat dituliskan bahwa :

IR1 = IR4

dan

IR3 = IR2

Ketika jembatan seimbang karena ada tegangan dan arus berhubungan, maka

ada suatu defenisi yang behubungan di antara tahanan dan rangkaian.

Jika R1, R2, dan R3 yang diketahui, tetapi tidak R2 adjustable, perbedaan

tegangan yang melintasi untuk mengalir melalui meteran sekarang. Sekarang dapat

digunakan untuk menghitung perbandingan atau rasio.

Rasio R1 dan R4 haruslah sama dengan R2 dan R3, oleh karena itu dapat juga

ditulis :

=

Rumus di atas dapat digunakan dalam pengukuran suatu tahanan yang belum

diketahui Rx.

Rx = R3

Ketika jembatan digunakan dalam sebuah tahanan, diukur (Rx) terhubung ke

dalam rangkaian dan daya terpakai, kemudian R3 diatur mencapai nilai kesetimbangan

(arus nol melalui meter).

Resistor R3 adalah nilai presisi, kalibrasi reostat. Dan nilainya dapat kita dapat

baca dari arah jarumnya, dengan melihat kemiringan angka. Resistor R1, dan resistor R2

adalah presisi yang nilainya diketahui. Harga Rx bisa kita dapatkan dengan cara

Page 5: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

mengalikan harga R1 yang terbaca rasio (perbandingan ) R1 atau R2 presisi dari tiga

resistor lainnya.

Rangkaian jembatan Wheatstone ini merupakan rangkaian yang terdiri dari

beberapa hambatan yang tidak dapat digunakan secara seri maupun secara parallel.

Rangkaian ini biasanya terdiri dari tiga rangkaian tersebut untuk menentukan nilai suatu

hambatan.

Cara untuk mendapatkan nilai resistansi dari suatu pengukuran dapat

mengguakan alat ukur resistansi dengan pembacaan langsung, menggunakan metode

voltmeter atau dengan cara menggunakan rasio terhadap nilai resistansi yang diketahui,

yang dikenal sebagai metode jembatan.

Menggunakan sumber tegangan DC, oleh karena itu disebut sebagai jembatan

DC. Dalam bab ini yang dibicarakan meliputi jembatan Wheatstone dan jembatan ganda

Kelvin. Sedangkan untuk mendapatkan nilai induksitas dan kapasitas, menggunakan

sumber tegangan AC. Dalam hal ini, yang dibahas adalah jembatan Maxwell, dan

jembatan Shering.

Rangkaian jembatan Wheatstone diperlihatkan pada gambar yang terdiri dari

sebuah baterai dan empat resistansi yang dihubungkan melalui dua titik diagonal. Pada

dua titik lainnya atau diagonal lainnya ditempatkan Galvanometer. Rangkaian jembatan

Wheatstone untuk pengukuran resistansi rendah atau medium.

Berdasarkan gambar 5, jika saklar “S” pada posisi terbuka maka tegangan yang

melalui terminal a­b disebut Vab dan tegangan yang melalui c ­ b ataupun tegangan

yang melalui d – b masing – masing dapat dinyatakan oleh persamaan :

Vcb = Vab

dan

Vdb = Vab

Page 6: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

Pada posisi saklar “S” ditutup untuk membuat rangkaian jembatan dalam

keadaan seimbang atau tidak ada arus mengalir pada Galvanometer “G” adalah

mengatur saklar “S”, sehingga diperoleh Vab = Vdb . Dengan demikian, dalam keadaan

seimbang diperoleh persyaratan :

= atau Rx = S

Jadi, nilai resitansi yang tidak diketahui dapat diperoleh dengan

menyeimbangkan jembatan dan nilai serta nilai resistansi S diketahui. Resistansi S

disebut resistansi pengatur, sedangkan resistansi P dan Q disebut resistans rasio dan

nilai dari masing – masing tidak perlu diteliti, justru yang harus diperoleh seteliti

mungkin adalah nilai rasio antara keduanya.

Jika rangkaian jembatan Wheatstone keadaannya tidak seimbang, ada arus listrik

mengalir melalui Galvanometer. Arus yang melalui galvanometer dapat diketahui

dengan rangkaian ekivalen Thevenin.

Hukum Kirchoff

Aturan kirchoff yang pertama digunakan untuk mencari arus junctions B dan D :

I3 – IX + I4 = 0

dan

I1 – I2 – Iy = 0

Kemudian, aturan kirchoff yang kedua digunakan untuk mencari tegangan di

Loops ABD dan BCD.

(I3 . R3) – (I4 . R4) – (I1 . R1) = 0

Page 7: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

Berikut adalah hal – hal yang terpenting dalam kesetimbangan jembatan

Wheatstone, yaitu :

a). Keadaan setimbang tidak dipengaruhi oleh pengggantian posisi dari

sumber tegangan dan Galvanometer.

b). Kondisi kesetimbangan tidak dipengaruhi bila tegangannya beubah –

ubah.

c). Galvanometer hanya diperlukan untuk melihat apakah ada arus yang

mengalir melalui sirkuitnya. Jadi, tidak perlu untuk membaca harga

arus pada skala.

Kepekaan dari jembatan Wheatstone ini berada pada keadaan tidak setimbang

arus melalui atau mengalir dalam galvanometer. Jembatan Wheatstone yang

menggambarkan konsep perbedaan pengukuran yang dapat sangat akurat.

Variasi di jembatan Wheatstone dapat digunakan untuk mengukur kapasitansi,

induktansi, impedansi kuantitas dan lainnya seperti jumlah gas mudah dalam contoh

dengan Explosimeter. Kelvin dua jembatan secara khusus di adaptasi dari jembatan

Wheatstone untuk mengukur sangat rendahnya resistansi.

Konsep dilanjutkan dengan alternating current (AC) atau arus bolak – balik.

Pengukuran pertama kali dilakukan oleh James Alert Maxwell pada tahun 1865 dan

dilanjutkan oleh Alan Blumlein sekitar pada tahun 1962.

Hal ini menyebabkan terjadinya pembelokkan – pembelokkan yang mana itu

adalah fungsi dari kepekaan pada Galvanometer agar kita bisa membelokkan arus atau

unit. Hal ini berarti besarnya kepekaan galvanometer membelokkan sejumlah

pembesaran unit ukur kepekaan (s) dapat dijelaskan dalam :

S = milimeter atau radian

Dari penjelasan di atas, maka pembelokkan dapat ditentukan dengan rumus

yaitu:

Page 8: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

D = S x I Di mana :

D = Pembelokkan

S = Kepekaan

I = Arus dalam lilitan mikroampere

Untuk menentukan jumlah pembelokkan yang akan menghasilkan tingkatan

sebuah perhitungan yang tidak setimbang, kita akan menggunakan Teorema Thevenin,

dengan menggunakan padanan sirkuit Thevenin untuk jembatan, sebagaimana terlihat di

Galvanometernya. Kerangka dari kumparan yang dipakai sebagai alat peredam

dihilangkan.

Apabila arus yang akan mengalir melalui kumparan putar, maka tegangan lawan

diinduksikan dalam kumparan putar yang disebabkan adanya rotasi dari kumparan putar

sehingga menimbulkan arus Id. Arus yang digunakan sebagai momen peredam.

Apabila keadaan peredam aktif, besarnya inilah yang disebut data

Galvanometer. Galvanometer arus sebuah tipe kumparan putar yang searah yang

dijadikan sebagai alat penunjuk.

Hukum Kirchoff pertama menyatakan pada setiap titik percabangan jumlah

aljabar arus adalah nol.

∑ In = 0

Di sini In adalah arus yang menuju atau meninggalkan titik percabangan. Hal ini

berarti jumlah arus yang masuk sama dengan jumlah arus yang keluar.

Hukum Kirchoff kedua menyatakan di dalam suatu rangkaian tertutup dari suatu

jarngan, jumlah potensial sama dengan nol. Atau dapat ditulis :

∑ Vn = 0

Apabila terdapat titik – titik a, b, c, d, e,….

Maka :

Page 9: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

Vaa = Vab + Vbc + Vcd + Vac + ………. V..a

Hukum Kirchoff II ini berlaku pada jaringan linear pada setiap kondisi material

tidak reaktif. Ekspresi lain dari hukum kirchoff dengan memperhatikan arus tegangan

serta konversi tanda yang benar .

Untuk suatu konduktor homogen dengan panjang L dan luas penampang A,

besar hambatan adalah :

R =

Dari hukum ohm, hambatan yang terhubung secara parallel

∑ = ∑ ( )

Pengukuran resistans dapat diklasifikasikan berdasarkan besarnya resistansi

yang akan diukur dengan jembatan Wheatstone. Klasifikasi besar resistansi adalah

sebagai berikut :

• Resistansi Kecil

o Resistansi yang bernilai lebih kecil dari 1 Ω

• Resistansi Sedang

o Resistansi ysng bernilai antara 1 – 100.000 Ω

• Resistansi Besar

o Resistansi yang bernilai lebih besar dari 100.000 Ω

Prinsip Kerja Jembatan Wheatstone

Sirkuit listrik terdiri dari empat tahanan. Sumber tegangan yang dihubungkan

melalui dua titik diagonal dan pada kedua titik diagonal yang lain. Galvanometer

Page 10: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

ditempatkan seperti yang diperlihatkan pada gambar yang telah terlampir disebut

dengan Jembatan Wheatstone.

Misalkan bahwa b1 tetap menutup dan b2 tetap terbuka, tegangan – tegangan

melalui terminal a – b. Pada saat ini disebut Vab, maka tegangan yang melalui a – b

masing – masing dapat dinyatakan sebagai berikut :

Vcb = . Vab

dan

Vab = . Vcb

Dengan mengatur S, adalah mungkin untuk membuat nilai VDA sama dengan

VDB. Bila hal ini dipenuhi, maka tidak ada arus listrik yang mengalir melalui

Galvanometer meskipun R2 ditutup. Maka dikatakan bahwa jembatan Wheatstone

dalam keadaan setimbang.

Dalam keadaan setimbang, maka didapat persamaan :

= + 1 = = + 1

VAB = IABC . R1 = R1

VAD = IADC . R4 = . R4

Pengukur tegangan yang membaca Vy kemudian dapat ditegaskan dari :

Vy = VAB – VAD = VIn / (R1 + R2) . R1 ­ VIn / (R3 + R4) . R4

= (R1 . R3) / (R1 + R2) ­ (R2 . R4) / (R3 + R4) . VIn

Page 11: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

Sekarang kita simpulkan bahwa semua resistans dapat berubah – ubah, selama

pengukuran yang sesuai perubahan terganggu akan mencoba :

Vy + ∆Vy = –

Sirkuit Jembatan Wheatstone Seimbang

Jika jembatan ini awalnya seimbang, pada awalnya membaca tegangan Vs harus

Nol (0). Berikut ini merupakan hubungan antara empat resistansi :

Vs = . VIn = 0

R1 . R3 = R2 . R4

= =

Kita dapat menggunakan hasil ini untuk menyederhanakan serangkaian jembatan

Wheatstone untuk keperluan ini, dilengkapi dengan sebuah Galvanometer yang sangat

peka.

Hambatan Rx dapat ditentukan bila jarum Galvanometer sudah menunjukkan

angka Nol (0), selanjutnya kita ukur panjang L1 dan L2 untuk menentukan nilai Rx :

Rx . L2 = R . L1 à Rx = R .

Pada galvanometer (G) menunjukkan angka nol (0) berlaku hubungan :

Rx = R3 .

Page 12: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

Jika Rx diganti dengan Cx dan R3 diganti dengan C3, maka diperoleh

hubungan:

Cx = C3 .

Untuk menentukan hambatan jenis suatu kawat penghantar digunakan

persamaan:

R =

Di mana : R = Hambatan Kawat

L = Panjang Kawat

ρ = Hambatan Jenis Kawat

A = Luas Penampang

(Ix . Rx) – (I3 . R3) + (I4 . R4) = 0

Jembatan yang seimbang apabila nilai tan θ = 0, maka kedua sek. Equentions

dapat ditulis ulang dengan persamaan sebagai berikut :

I3 . R3 = I1 . R2

Ix . Rx = I2 . R2

Kemudian yang dibagi equentions dan re – arranged akan memberikan :

Rx =

Dari aturan yang pertama, gaya = I yaitu arusnya , dan nilai I1 = I2 yang

dikehendaki nilai Rx. Sehinggga dapat diambil persamaan sebagai berikut :

Page 13: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

Rx =

Jika semua nilai dan empat penghambat pasokan tegangan (Vs) yang dikenal

sebagai tegangan yang melintasi jembatan (V6) dapat ditemukan bekerja. Maka,

tegangan yang keluar dari setiap kolom divider dan subtracting satu dan yang lain.

Hasilnya adalah :

V = . V5 ­ . V5

Ini dapat disederhanakan menjadi :

V6 = [ ­ ] . V5

Pernyataan di atas dapat dinyatakan sebagai berikut :

“Jika jembatan Wheatstone dalam keadaan seimbang , maka hambatan yang

saling berhadapan jika dikali maka hasilnya akan bernilai sama (hasil kalinya).”

Page 14: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

Lampiran :

Gambar 1. Pengukuran Hambatan cara pertama

Gambar 2. Pengukuran hambatan cara kedua

Gambar 3. Rangkaian Jembatan Wheatstone

b

IR

R c a

V

V

IR

V

A

IR R

IV

a b

V

IA

A

V

A

E

S

RS

Ra

RX

R

C

D

G

Page 15: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

C

Gambar 4. Rangkaian Jembatan Wheatstone menggunakan kontak geser di atas kawat penghantar

C

X R

A B D

Gambar 5. Rangkaian jembatan Wheatstone lainnya

S

RX Ra

G

E

A B L1 L2

G

G

Gambar 6. Multitester

Page 16: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

JEMBATAN WHEATSTONE

DAFTAR NAMA PERALATAN

1. Power Supply

2. Variabel Resistor

3. Voltmeter DC

4. Papan Penghubung

5. Penggaris

GAMBAR RANGKAIAN PERCOBAAN

RBC

RB

V

RX

RAB

V

A C

V RB RX

Page 17: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

DATA PERCOBAAN

• Tegangan Sumber (Vs) = 3 v

Pastikan Rangkaian dalam keadaan setimbang yang ditandaia dengan nilai arus

yang mengalir pada Ampere meter = nol (0), sehingga RX x Rab = Rb x Rbc selanjutnya

RX = (Rb x Rbc)/Rab

Diketahui bahwa nilai resistor diukur dengan metode cincin (warna) adalah

= 3 (coklat) 9 (putih) 10 0 (hitam) ± 5% (emas)

= 39 Ω ± 5%

= 39 Ω ± (5/100) . 39

= 39 Ω ± 1,95 Ω

Jadi, resistor memilki hambatan sebesar 39 Ω dan toleransi sebesar 1,95 Ω

Tabel Data Hasil Pengamatan

No. RB Rab = jarak ab (Ω) Rbc = jarak bc (Ω) Rx (Ω)

1. 10 Ω 23 Ω 77 Ω 33,47 Ω

2. 20 Ω 34 Ω 66Ω 38,82 Ω

3. 30 Ω 43,5 Ω 56,5 Ω 38,96 Ω

4. 40 Ω 50,5 Ω 49,5 Ω 39,20 Ω

5. 50 Ω 56,5 Ω 44 Ω 39,28 Ω

6. 60 Ω 60 Ω 40 Ω 40 Ω

7. 70 Ω 64 Ω 36 Ω 39,37 Ω

8. 80 Ω 67 Ω 33 Ω 39,40 Ω

9. 90 Ω 69,5 Ω 30,5 Ω 39,49 Ω

10. 100 Ω 71,5 Ω 28,5 Ω 39,86 Ω

Page 18: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

PENGOLAHAN DATA

Selanjutnya dari pengolahan data pada tabel di atas maka dapat dibuat tabel

pengolahan data secara statistik sebagai berikut:

No. A = Rb.Rbc

(Ω)

B = Rab

(Ω) A 2 (Ω) B 2 (Ω) A x B

1. 770 Ω 23 Ω 592.900 Ω 529 Ω 17.710 Ω

2. 1.320 Ω 34 Ω 1.742.400 Ω 1.156 Ω 44.880 Ω

3. 1.695 Ω 43,5 Ω 2.873.025 Ω 1.892,25 Ω 73.732,5 Ω

4. 1.980 Ω 50,5 Ω 3.920.400 Ω 2.550,25 Ω 99.990 Ω

5. 2.200 Ω 56,5 Ω 4.840.000 Ω 3.192,25 Ω 124.300 Ω

6. 2.400 Ω 60 Ω 5.760.000 Ω 3.600 Ω 144.000 Ω

7. 2.520 Ω 64 Ω 6.350.400 Ω 4.096 Ω 161.280 Ω

8. 2.640 Ω 67 Ω 6.969.600 Ω 4.489 Ω 176.880 Ω

9. 2.745 Ω 69,5 Ω 7.535.025 Ω 4.830,25 Ω 190.777,5 Ω

10. 2.850 Ω 71,5 Ω 8.122.500 Ω 5.112,25 Ω 203.775 Ω

∑ 21.120 Ω 539,5 Ω 48.706.250 Ω 31.447,25 Ω 1.237.325 Ω

Page 19: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

Grafik Perbandingan A dan B

è Gradien garis (m) dari grafik hasil data hasil pengolahan data adalah:

m = 362,33 Ω

è Nilai hambatan (r) yaitu:

r = 0,804 Ω

Page 20: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

è Kesalahan(Sn) pada percobaan yaitu:

Sn = 8,23 Ω

• Nilai Hambatan Rx = m = 362,33 Ω

• Kesalahan Absolut = ±Sn = ± 8,23 Ω

• Kesalahan Relatif

= 2,27 %

• Nilai Terbaik = m ± Sn = 362,33 Ω ± 8,23 Ω

Page 21: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

ANALISA

Dalam melakukan percobaan ini, diperlukannya ketelitian dalam pembacaan

voltmeter DC, karena apabila salah pembacaan akan berpengaruh pada pengolahan data.

Keadaan setimbang dapat dicari, yaitu pada saat tidak ada arus yang melewati rangkaian

yang berarti voltmeter akan menunjukkan angka nol (0).

Pengukuran ­ pengukuran dengan menggunakan jembatan wheatstone,

sebaiknya dipakai dalam temperatur stabil, di mana untuk menghindari perubahan­

perubahan pada gaya thermis, sehingga dapat diketahui bahwa penghantar dan terminal

yang baik adalah yang terbuat dari tembaga.

Dari data yang telah diolah, didapatkan harga Rx yang dihitung dengan

menggunakan voltmeter, mistar dan rumus yang ada, hasilnya tidak berbeda jauh atau

hampir sama dengan harga Rx yang apabila dihitung dengan menggunakan metode

cincin (warna).

Walaupun rumit, tapi penggunaan jembatan wheatstone mempunyai keuntungan

tersendiri dalam mengukur resistensi dibanding metode cincin. Pada metode cincin,

apabila warna pada resistor mudah menghilang atau memudar maka kita tidak akan

dapat mengukur resistensinya, akan tetapi pada galvanometer tidak demikian. Kita

masih dapat mengukur resistensinya walaupun warnanya sudah memudar.

Kesulitan pada metode ini yaitu pada resistornya yang tidak dapat di buat seri

ataupun paralel karena percobaan pada setiap titiknya.

Jadi, dalam pembacaan nilai 0 dan perhitungan rumus tidak boleh salah karena

akan berpengaruh dalam pengolahan data selanjutnya yang bertujuan ingin mengetahui

perbandingan nilai hambatan dari suatu resitor dengan menggunakan metode cincin

(warna) dan jembatan wheatstone. Jika nilai hambatan yang didapatkan setelah

percobaan mirip dengan nilai hambatan yang didapatkan dengan metode cincin, maka

percobaan telah cukup berhasil.

Page 22: Laporan FD 2

HIMPUNAN MAHASISWA TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Aji Rahmat Azhari 08091002016

08091002016

KESIMPULAN

1. Semakin besar jarak Rab yang didapatkan saat mencari nilai kesetimbangan (0)

maka akan semakin besar pula nilai Rx yang akan diketahui.

2. Perhitungan nilai RX dapat dicari dengan:

di mana : Rb = Variabel Resistor Rab = Nilai Hambatan dari a ke b Rbc = Nilai Hambatan dari b ke c

3. Kondisi kesetimbangan tidak dipengaruhi oleh perubahan tegangan. Jika

jembatan wheatstone berada pada keadaan kondisi atau pada keadaan setimbang,

maka hasil kali dua hambatan yang saling berhadapan sama besar.

Terima Kasih

Rb . Rbc Rab

RX =