Modul 1

 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan ...

1. 1. Tugas Pendahuluan
2. 2. Laporan Akhir

MODUL 1

POTENSIOMETER & TAHANAN GESER DAN JEMBATAN WHEATSTONE

1. Pendahuluan[Kembali]

    Potensiometer merupakan salah satu komponen elektronik yang digunakan untuk mengatur besar kecilnya hambatan dalam suatu rangkaian listrik. Komponen ini termasuk resistor variabel yang memiliki tiga terminal dan dapat digunakan sebagai pembagi tegangan. Pengaturan hambatan dilakukan dengan mengubah posisi kontak geser yang disebut wiper pada elemen resistif. Ketika posisi wiper berubah, tegangan keluaran yang dihasilkan juga akan berubah. Oleh karena itu, potensiometer banyak digunakan dalam berbagai perangkat elektronik, misalnya sebagai pengatur volume pada peralatan audio atau sebagai pengendali sinyal dalam suatu rangkaian.

    Tahanan geser merupakan jenis resistor variabel yang berfungsi untuk mengatur besar arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. Pengaturan ini dilakukan dengan cara menggeser kontak penghubung sepanjang jalur resistif sehingga panjang penghantar yang dilalui arus berubah. Perubahan tersebut menyebabkan nilai hambatan pada rangkaian menjadi lebih besar atau lebih kecil sesuai dengan posisi penggeser. Dalam praktiknya, tahanan geser sering digunakan pada percobaan rangkaian listrik di laboratorium maupun pada beberapa perangkat elektronik untuk mengatur arus atau daya listrik.

    Jembatan Wheatstone adalah rangkaian listrik yang digunakan untuk menentukan nilai hambatan yang belum diketahui dengan tingkat ketelitian yang cukup tinggi. Rangkaian ini tersusun dari empat resistor yang membentuk suatu jembatan serta dilengkapi dengan sumber tegangan dan galvanometer sebagai pendeteksi arus. Prinsip kerjanya didasarkan pada kondisi keseimbangan rangkaian, yaitu ketika perbandingan hambatan pada kedua cabang sama sehingga tidak ada arus yang mengalir melalui galvanometer. Dengan kondisi tersebut, nilai hambatan yang belum diketahui dapat dihitung dengan membandingkannya dengan hambatan yang sudah diketahui.

2. Tujuan[Kembali]

1. Dapat menjelaskan karakteristik Voltmeter dan Amperemeter dari simbol- simbol alat ukur tersebut.

2. Dapat menentukan posisi pembacaan dan batas ukur yang tepat dari alat ukur saat melakukan pengukuran.

3. Dapat menjelaskan pengaruh Potensiometer dan Tahanan Geser terhadap arus dan yang mengalir pada rangkaian.

4. Dapat memahami prinsip kerja Jembatan Wheatstone.                                           

3. Alat dan Bahan[Kembali]

• Module Potensiometer dan Tahanan Geser & Module Jembatan Wheatstone

• DC Power Supply

• Multimeter

• Voltmeter (Model 2011)

• Amperemeter (Model 2011)

• Resistor

• Jumper

4. Dasar Teori[Kembali]

4.1.1 Simbol dan Data dari Alat Ukur

    Sebelum menggunakan Amperemeter dan Voltmeter perlu diketahui simbol dan data dari alat ukur tersebut. Jika terjadi kesalahan dalam mengartikan simbol dari alat ukur dapat berakibat fatal. Untuk mengetahui simbol ini maka praktikan dapat melihat, mengamati, serta mengartikan secara langsung simbol- simbol tersebut.

4.1.2 Pembacaan Alat Ukur

    Amperemeter dan Voltmeter menunjukkan besarannya menggunakan jarum penunjuk. Jarum penunjuk biasanya dibuat tajam dan dilengkapi dengan cermin untuk menghindari beda lihat (paralaks).  Untuk menghindari kesalahan pembacaan dari alat ukur tersebut, perlu diketahui cara membaca alat ukur yang benar.

4.1.3 Pembacaan Skala Alat Ukur

    Alat ukur dilengkapi dengan skala yang telah dikalibrasi sesuai dengan kebutuhannya. Skala alat ukur ini ada dua jenis, yaitu skala linear dan skala non-linear. Pembacaan skala yang tidak benar akan berakibat fatal. Untuk menghindari hal ini maka perlu diketahui cara pembacaan skala yang benar.

4.1.4 Kesalahan-Kesalahan dalam Pengukuran

    Kesalahan yang biasa dilakukan oleh praktikan selain yang telah dibahas sebelumnya adalah kesalahan dalam pemilihan alat ukur. Suatu alat ukur selalu dilengkapi dengan data sensitivitasnya. Pemilihan alat ukur yang memiliki sensitivitas yang berbeda untuk mengukur suatu besaran akan mengakibatkan kesalahan hasil yang didapat.

4.2 Resistor Variabel

4.2.1 Potensiometer

    Potensiometer merupakan resistor variabel yang nilai resistansinya dapat diubah dengan cara memutar tuasnya untuk mendapatkan variasi arus. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan perangkat elektronik. Salah satu contohnya seperti pengatur volume pada peralatan audio. Potensiometer mempunyai 3 terminal, yaitu terminal A, terminal B, dan wiper. Dimana prinsip kerjanya ketika terminal A dan wiper dihubungkan maka nilai resistansinya semakin besar jika tuasnya diputar ke kanan. Ketika terminal B dan wiper dihubungkan maka nilai resistansinya semakin besar jika tuasnya diputar ke kiri. Sedangkan ketika terminal A dan B dihubungkan maka pada potensiometer akan menunjukkan nilai resistansi maksimum. Nilai resistansi ini akan selalu tetap dan merupakan nilai resistansi total dari potensiometer.

 

4.2.2 Tahanan Geser

    Tahanan geser merupakan resistor variabel yang nilai resistansinya dapat diubah dengan cara menggeser tuasnya untuk mendapatkan variasi arus. Tahanan geser biasanya digunakan untuk mengendalikan perangkat elektronika. Salah satu contohnya seperti pada radio. Tahanan geser mempunyai 3 terminal, yaitu terminal A, terminal B, dan wiper. Dimana prinsip kerjanya ketika terminal A dan wiper dihubungkan maka nilai resistansinya semakin besar jika tuasnya digeser ke kanan. Ketika terminal B dan wiper dihubungkan maka nilai resistansinya semakin besar jika tuasnya digeser ke kiri. Sedangkan ketika terminal A dan B dihubungkan maka akan menunjukkan nilai resistansi maksimum. Nilai resistansi ini akan selalu tetap dan merupakan nilai resistansi total dari tahanan geser.

4.3 Jembatan Wheatstone

    Jembatan Wheatstone adalah sebuah istilah untuk jembatan khusus dalam rangkaian elektronik, ini memiliki kegunakan untuk memperoleh ketelitian dalam melaksanakan pengukuran terhadap suatu tahanan ukuran listrik yang nilainya relatif kecil sekaliRangkaian jembatan wheatstone secara luas telah digunakan dalam beberapa pengukuran nilai suatu komponen seperti resistansi, induktansi, dan kapasitansi.

Karena rangkaian jembatan wheatstone hanya membandingkan antara nilai komponen yang belum diketahui dengan komponen standar yang telah diketahui nilainya, maka akurasi pengukurannya menjadi hal yang sangat penting, terutama pada pembacaan pengukuran perbandingannya yang hanya didasarkan pada sebuah indikator nol pada kesetimbangan jembatan yang terlihat pada galvanometer.

Metode jembatan wheatstone dapat digunakan untuk mengukur hambatan listrik. Cara ini tidak memerlukan alat ukur voltmeter dan amperemeter, cukup satu galvanometer untuk melihat apakah ada arus listrik yang melalui suatu rangkaian. Prinsip dari rangkaian jembatan wheatstone diperlihatkan pada Gambar 1.3:

Keterangan Gambar:

S : Saklar penghubung

G : Galvanometer

V : Sumber tegangan

Rs : Resistor variabel

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, menandakan antara titik C dan D ada beda potensial. Dengan mengatur besarnya nilai Ra, Rb, dan Rs maka galvanometer tidak teraliri arus, artinya tidak ada beda potensial antara titik C dan D. Dengan demikian akan berlaku persamaan: