LAPORAN
PRAKTIKUM ALAT-ALAT UKUR
“JEMBATAN
WHEATSTONE”
DISUSUN OLEH:
DODI
SETIAWAN PUTRA
ANGGOTA
KELOMPOK:
1.
RIZCYANI PUTRI
2.
UTARI PERISMA DEWI
PROGAM
STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN
PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA
FAKULTAS
KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS
JAMBI
2017
I. JUDUL : JEMBATAN WHEATSTONE
II.
TUJUAN : a.
Memahami konsep kerja jembatan wheatstone.
b. Menunjukkan persyaratan-persyaratan yang berlaku pada jembatan
wheatstone.
c. Menghitung besarnya nilai sebuah hambatan dengan jembatan
wheastone.
III. DASAR TEORI
Jembatan
wheastone merupakan salah satu model rangkaian hambatan listrik. Contoh model
rangkaian ini dapat dilihat seperti gambar 6.9. Rangkaian tersebut jadi menarik
karena memliki sifat yang khusus. Sifat itu telah di jelaskan oleh wheastone
sehingga di namakan jembatan wheatstone.
Apabila arus
listrik yang melalui rangkaian di ubah-ubah atau beda potensial di ubah-ubah
maka, pada saat potensial di titik C sama dengan potensial di titik D (vcd=0)
akan memenuhi sifat:
“perkalian silang hambatan-hambatan bernilai sama”.
VcD = 0 R1R3=R2.R4
Sifat persamaan di atas dapat dibuktikan melalui eksperimen untuk
mengukur keadaan V0 = Vc (VCD=0). Maka hambatan Rs
dapat di ganti galvanometer menunujukan nol atau lampu indikator akan padam.
(Damari, 2001: 77)
Prinsip kerja jemabatan wheastone.
Prinsip jembatan
wheatstone di pakai untuk mengukur besar tahanan suatu penghantar.
Jembatan wheatstone
terdiri dari 4 tahanan disusun segi empat dan galvanometer dengan syarat:
a. R1
dan R2 biasanya di ketahui besarnya.
b. R3
tahanan dapat di ukur besarnya sehingga tidak ada arus yang mengalir lewat
rangkaian B-C-G (galvanometer)
c. R2
tahanan yang akan di ukur besarnya. Bila arus yang mengalir lewat G=0, maka:
RXR2
= R1R3
RX =
R1R3 (Sugiyono, 1998: 125)
Untuk membuktikan perumusan sifat
jembatan wheatstone dapat di rancang alat rangkaian alat. Rangakian hambatan
menggunakan R1 dan R2 dan sebuah resistor yang nilainya sudah di ketahui. Agar
nilainya dapat di ubah-ubah maka dua hambatan yang lain digunakan kawat
penghantar. Setiap penghantar akan memiliki hambatan yang sebanding dengan
panjang kawat R-L. Kemudian untuk mengetahui keadaan beda potensial di titik C
dan titik D, di pasanglah galvanometer. Galvanometer juga di ganti amperemeter
atau lampu indikator.
Jika posisi kabel titik C(c’) di
geser-geser sehingga galvanometer menunjukan angka nol, maka pada rangkain iu
berlaku perkalian silang yang sama seperti berikut:
R1RCB = RXRAC
R-L berarti RCB-LC dan Rac-L1, sehingga persamaan di atas dapat di
buktikan dengan menggunakan kesamaan dua perkalian di atas. (Damari, 2002: 46)
Rumus untuk jemabatan wheatstone
yaitu, R1xR4 = R2xR3. Jembatan wheatstone berguna untuk mengukur hambatan yang
sangat teliti. Jika skalar S di hubungkan dengan menggeser-geser kontak k kita
bisa membuat galvanometer angka nol yang di sebut angka setimabang. (Surya, 2004:
3)
Jembatan wheatstone
adalah sebuah metode untuk menyelesaikan perhitungan hambatan pengganti pada
rangkaian metode yang bisa di pakai yaitu:
R1xR3 = R2xR4
Dengan demikian, kita bisa mendapatkan
hambatan penggantinya sebagai berikut:
R = (R1+R2)( R3+R4)
R1+R2+R3+R4
Namun, jika syarat tidak terpenuhi
maka, metode ini tidak bisa di pakai.
(Utomo, 2003: 6).
Permasalahan yang timbul biasanya
adalah bahwa tahanan pengukur regangan juga berubah oleh perubahan suhu dan
oleh karenanya suatu cara untuk mengkompresikan suhu harus disediakan
sedemikian rupa sehingga output jembatan wheatstone benar-benar hanya merupakan
fungsi dari regangan. Hal ini dapat di lakukan dengan memasang sebuah pengikat
tegangan palsu pada sisi jembatan wheatstone benar-benar hanya meruapakan
fungsi dari regangan. Hal ini dapat di lakukan dengan memasang sebuah pengukur
tegangan. Salah satu alternatif yang umum di pakai adalah dengan memasang empat
pengukur aktif sebagai sisi jembatan wheatstone dan menatanya sedemikian rupa,
sehingga salah satunya pasangan lainnya termampatkan. Hal ini tidak saja
menghasilkan kompensasi suhu namun, juga memberikan perubahan output yang jauh
lebih besar ketika peregangan di terapkan. (Burton, 195: 88).
IV. ALAT DAN BAHAN
1.
Jemabatan
wheatstone
2.
Galvanometer
3.
Multimeter
digital
4.
Power
supply
5.
Resistor
6.
Potensiometer
7.
Kabel
penghubung
V. PROSEDUR KERJA
1.
Susun alat-alat seperti gambar, dengan R adalah resistance box, RX
hamabatan tunggal, hamabatan paralel akan di ukur, (r) adalah power supply DC,
RS adalah rhesistance, g adalah galvanometer.
2. Periksakan
rangkaian pada pembimbing praktikum anda.
3. Geser perlahan-lahan
ujung konektor ke kiri atau ke
kanan sehingga jarum jam galvanometer tepat menunjuk nol.
4. Kemudian catat panjang l1 dan l2, serta kuat arus pada
amperemeter, catat pula nilai k yang di gunakan.
5. Ulangi percobaan sebanyak 5 kali
dengan kuat arus yang berbeda sebanyak 5 kali, dengan kuat arus yang
berbeda.
6. Ulangi
percobaan masing-masing 5 kali untuk RX yang lain.
VI. HASIL DAN PEMBAHASAN
6.1 Hasil
No
|
Rangkaian
|
L1
|
L2
|
1
|
Seri
|
7,5 cm
|
7,5 cm
|
2
|
Parallel
|
5 cm
|
10 cm
|
7.2
PEMBAHASAN
Pada
percobaan jembatan wheatstone ini, kami menggunakan galvanometer, kabel,
resistor yang memilikihambatan 120 Ω, batrai 9 volt, dan rheostat sebagai
penghubung antara resistor dengan benda lainnya. Rheostat yang kami gunakan
memiliki panjang kumparan 15 cm. Percobaan yang kami lakukan seharusnya
menggunakan power sopply tetapi karena power supply yang ada rusak maka sebagai
gantinya kami menggunakan batrai 9 volt.
Awalnya
kami merangkai rangkaian seri, resistor yang tidak diketahui diletakkan pada
atau disambung dengan kabel pada bagian negative rheostat. Untuk resistor yang
diketahui hambatannya dihubungkan dengan kabel pada rheostat yang positif.
Kemudian galvanometer yang positif diletakkan pada tengah-tengah resistor yaitu
antara resisitor yang tidak diketahui Rx dengan resistor yang diketahui R1. Dan
untuk yang negative diletakkan pada lengan positif restart. Kami memastikan
bahwa jarum galvanometer tepat berada di angka nol, yang dilakukan dengan
menggeser-geser pegas reostart. Pada rangkaian seri yang kami buat kami
mendapatkan nilai L1 adalah 7,5 cm dan untuk nilai L2 yaitu
7,5 cm.dimana jumlah lilitannya adalah 15 cm. untuk percobaan rangkaian seri
ini berhasil, karena besarnya L1 dan L2 bila dijumlahkan
maka akan menghasilkan jumlah lilitannya yaitu 15 cm. Rx pada rangkaian seri
dalah 120 Ω dan untuk ketelitiannya adalah 100 %.
Pada
percobaan yang kedua yaitu kami merangkai rangkaian parallel. Untuk prosedur
dalam melakukan percobaan ini sama dengan percobaan rangkaian seri. Dimana dapat
dilihat pada gambar berikut:
Rx
R2
R1
Jadi untuk menentukan hambatan yang
tidak diketahui (Rx) yaitu dengan menggunakan rumus berikut :
Dimana pada percobaan dengan rangkaian
parallel ini kami mendapatkan L1 yaitu 5 cm dan L2 adalah
10 cm. Sehingga untuk jumlah lilitannya adalah 15 cm. Rx yang kami dapatkan
adalah 120 Ω dan ketelitiannya adalah 100 % dengan itu percobaan yang kami
lakukan berhasi. Kedua, percobaan yang kami lakukan yaitu seri dan parlel ini
setimbang karena potensial pada galvanometernya adalah nol, dengan itu
percobaan yang kami lakukan berhasil. Percobaan yang kami lakukan sesuai dengan
literatut yang menyatakan bahwa jembatan disebut setimbang bila potensial pada
galvanometer adalah 0 v, atrinya tidak ada arus yang melalui galvanometer.
VII KESIMPULAN
1. Hambatan yang belum diketahui dapat dilakukan dengan cara
menggeserkan kotak logam pada kawat yang ada pada rangkaian jembatan
wheatstone. Menentukan nilai hambatan yang belum diketahui, dicari terlebih
dahulu hambatan yang diketahui dikalikan dengan segmen kawat 1 yang berbanding
terbalik dengan segmen kawat 2.
2. Mengetahui prinsip kerja pada jembatan wheatstone, menurut
Hukum Kirchoff 1 dan 2, arus pada kedua ujung kumparan itu sama besar dan seimbang.
Sehingga mengakibatkan nilai nol pada alat tersebut.
3. Merangkaikan alat dilakukan dengan cara menghubungkan kabel
dengan warna yang sejenis dan mencocokkan post pada alat yang digunakan.
VIII DAFTAR PUSTAKA
Burton,
wiliam.1952.Programable logic
controcler(plc) sebuah penghantar Edisi ketiga.Jakarta: Alfabeta
Damari,
ari.2001.Kupas tuntas fisika SMA kelas
1,2,&3.Jakarta: Wahyu media
Sugiyono.1998.Metode penelitian kuantitatif dan kualitatif.Bandung:
CV alfabeta
Surya,
Yohanes.2009.Listrik dan magnet.Tanggerang:
Tim PT. Kendal
Utomo,
Pratiadi.2003.Fisika interaktif.Jakarta:
gramedia.
IX LAMPIRAN HITUNG
Seri
Rs = R1 + R2
= 120 Ω + 120 Ω
= 240 Ω
Rx L1 = R1 L2
Rx 7,5 cm = 120 Ω 7,5 cm
Rx = 120 Ω
Ketelitian = 
=
=
= 100%
Parallel
Rp
= 60 Ω
Rx
= 120Ω
Ketelitian
=
=
=
= 100%
Tidak ada komentar:
Posting Komentar