laporan jembatan wheatstone

LAPORAAN PRAKTIKUM ALAT – ALAT UKUR

“JEMBATAN WHEATSTONE”

DISUSUN OLEH :

IREN FANNYSAH NAIBAHO

N I M  : A1C317065

DOSEN PENGAMPU :

FIBRIKA RAHMAT BASUKI, S.Pd, M.Pd

N I P  : 201504052018

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

LABORATORIUM PENDIDIKAN FISIKA

PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JAMBI 2018

I.                   JUDUL                       : JEMBATAN WHEATSTONE

II.                TUJUAN

1.      Dapat memahami prinsip kerja Jembatan Wheatstone

2.      Dapat Menunjukkan Persyaratan – persyaratan yang berlaku pada jembatan wheatstone

3.      Dapat menghitung besarny nilai sebuah jembatan whetastone

III.             LANDASAN TEORI

Menurut Cooper (1974: 150 -151), Jembatan wheatstone dipakai

Secara. Luas pada pengukuran presisi tahanan sekitar 1 Ω sampai rangkaian mega ohm rendah sumber kesalahan utama pada kesalahan batas dari ketiga tahanan yang dilalui kesahalan bisa dicakupi  :

·         Sensitifitas detector nil yang tidak mencukupi

·         Perubahan tahanan lengan karena efek pemanasan

·         Kesalahan – kesalahan karena efek tahanan sambung dan kontak – kontak luar memegang peranan dalam pengukuran nilai – nilai tahanan yang tidak diketahui sangat rendah.

                  Menurut Herlan (2014: 1), Salah satu pengukuran resistor yang sudah dikenal sejak lama yaitu memakai alat ukur Jembatan Wheatstone baik pabrikasi maupun non pabrikasi. Pada alat ukur jembatan wheatstone tersedia satu fasilitas utama yang berfungsi sebagai detector dengan sensiritiftas yang tinggi yang disebut Galvanometer. Dalam hal penggunaan jembatan wheatstone atau alat ukur baik pabrikasi maupun non pabrikasi seperti jembatan potensiometer, hasil pengukuran besaran komponen resistor yaitu dengan cara membandingkan pada kondisi keseimbangan titik nol Galvanometer.           

            Menurut Young (2002: 148 – 149), Pada gambar rangkaian jembatan mempunyai empat lengan resesif beserta sebuah sumber GGL (baterai) dan sebuah detector nol yang biasa nya adalah galvanometeratau alat ukur arus sensitive lain nya. Arus yang melalui galvanometer tergantung pada potensial antara titik C dan titik D. jembatan disebut setimbang bilsa beda potensial pada galvanometer adalah 0V,artinya tidak ada arus yang mengalir pada galvanometer. Kondisi ini terjadi apabila tegangan dari titik C ke A sama dengan tegangan dari titik D ke A atau dengan mendasarkan keterminal lainnya. Jika tegangan dari titik C ke B sama dengan tegangan dari titik C ke B sama dengan tegangan dari titik D ke B jadi jembatan adalah setimbang jika I₁ R₁ = I₂ R_2.

            Menurut Sappie, Nishino (1974: 102), Prinsip dari jembatan wheatstone yaitu sirkit listrik yang terdiri dari empat tahanan, dan sumber tegangan yang dihubungkan melalui dua titik diagonal, dan pada kedua titik diagonal yang lain galvanometer ditempatkan. Mengenai syarat keseimbangan untuk jembatan

adalah :

·          Keadaan seimbang tidak dipengaruhi oleh pergantian posisi dari sumber tegangan dan galvanometer.

·          Kondisi keseimbangan tidak dipengaruhi bila tegangan dari sumber tegangan berubah.

·         Galvanometer hanya diperlukan untuk melihat bahwa tidak ada arus yang mengalir melalui sirkitnya, jadi tidak perlu membaca harga arus pada skala.

Untuk cabang-cabang rasio harga tahanan masing-masing tidak perlu teliti, tetapi hanya harga rasio antara keduanya yang penting, dan harga rasio inilah yang harus

didapatkan seteliti mungkin. Akan tetapi harga tahanan dari cabang pengatur harus diketahui seteliti mungkin.

            Menurut Cahyono (2002: 2), Jembatan wheatstone memiliki 4 buah tahanan R₁, R₂, R₃, R_X, dengan R₁ merupakan tahanan variabel R₂ dan R₃ merupakan resistor yang diketahui dan R_x merupakan tahanan yang tidak diketahui yang berkaitan dengan keluaran transduser. Jika saklar S₁ ditutup maka tegangan E bekerja dan dengan mengatur tahanan variabel R1 maka jembatan dapat diseimbangkan. Ini berarti bahwa pada potensial diantara titik B dan D adalah nol. Keadaan seimbang bias diketahui dengan cara menutup saklar S₂ dan mengubah-ubah nilai R1 sehingga galvanometer menunjukkan bahwa tidak ada lagi arus yang mengalir.

IV.             ALAT DAN BAHAN

•          Jembatan wheatstone

•     Galvanometer

•     Multimeter digital

•     Power supply

•     Resistor

•     Potensiometer

•     Kabel penghubung

•     Breadboard

V.               PROSEDUR PERCOBAAN

1.      Susun alat-alat seperti pada gambar, dengan R adalah resistance box,

Rx hambatan tunggal, hambatan seri atau hambatan parallel yang akan diukur, (,r) adalah power supply DC, Rs adalah rheostat, G adalah galvanometer, dan A adalah ampermeter.

2.   Periksakan rangkaian pada pembimbing praktikum anda.

3.   Geser perlahan-lahan ujung konektor K ke kiri atau ke kanan

sehingga jarum galvanometer tepat menunjuk nol.

4.      Kemudian catat panjang l1 dan l2, serta kuat arus pada ampermeter,

catat pula nilai R yang digunakan

5.      Ulangi percobaan sebanyak 5 kali dengan kuat arus yang berbeda-

beda.

6.   Ulangi percobaan masing-masin 5 kali untuk Rx yang lain .

VI.             ANALISIS DATA

a.       Mencari R_X rangkaian seri

R₁ L₁ = R_x L_X

b.      Mencari nilai ketidakpastian Rangkaian Seri

c.       Mencari R_X Rangkaian Paralel

R₁ L₁ = R_X L_X

d.      Mencari nilai ketidakpastian Rangkaian Paralel

VII.          HASIL DAN PEMBAHASAN

7.1  Hasil

NO	RANGKAIAN	RX
		L1 (cm)	L2 (cm)
1	Seri	7,5	7,5
2	Paralel	5	10

                       

7.2  Pembahasan

Kali ini dilakukan Praktikum jembatan wheatstone yang bertujuan untuk memahami dasar pengukuran nilai hambatan dengan metode arus nol. Metode jembatan wheatstone dan untuk menentukan besarnya nilai hambatan suatu penghantar. Pada praktikum kali ini, kami tidak melakukan percobaan di karenakan terjadinya kerusakan alat. Sehingga, data percobaan dan pembahasan yang kami paparkan dalam laporan ini kami gunakan data tahun lalu sesuai anjuran asdos .

Percobaan ini bersumber dari media internet dan di tahun lalu menggunakan power supply sebagai sumber tegangan listrik. Dapat di ketahui bahwa jembatan wheatstone tidak hanya untuk mengukur yang dalam menilai besaran listrik saja namun juga untuk mengukur sesuatu hambatan listrik yang tidak diketahui dengan mengembangkan dua kali dari rangkain jembatan , dan juga untuk memperoleh ketelitian dalam melakukan pengukuran terhadap suatu tahanan yang nilainya relative kecil.

Dalam pengukuran juga dilengkapi sebuah alat yakni galvanometer yang sangat sensitive yang digunakan pada saat menghitung suatu sumber tegangan DC. Mengapa dapat dikatakan sangat sensitive , karena galvanometer ini ialah suatu alat yang dapat mengukur arus yang sangat kecil sekalipun.

Pada prinsip dasar pengukuran nilai hambatan dalam praktikum ini yaitu di literature menggunakan metode arus nol, dimana pada rangkaian ini diusahakan atau diaturkan agar tidak ada arus yang mengalir atau arus pada sebuah galvanometer menunjukkan angak nol sehingga tercapai suatu keadaan setimbang. Untuk mendapatkan suatu keadaan setimbang dengan ukuran skala pada galvanometer nya nol ialah, dengan menentukan hambatan yang dimiliki oleh resistor yakni dengan rangkain jembatan wheatstone ini terlebih dahulu agar mengatur kontak geser dari kabel hitam yang tidak terpakai lalu kemudian di geser-geserkan hingga kemudian skala yang ditunjukkan oleh galvanometer ini adalah nol.

Karena jembatan wheatstone ini dikatakan setimbang jika beda potensial pada galvanometer ini sama dengan nol sehingga tidak ada arus yang melalui galvanometer tersebut berdasarkan praktikum ini yang kami gunakan ialah hukum Kirchoff I yang menyatakan pada rangkaian tertutup, jumlah ggl dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol. Sedangkan untuk menghitung nilai hambatan yang belum diketahui besarnya maka dapat di gunakan persamaan yang berkaitan dengan hukum ohm.

Berdasarkan hasil praktikum tahun lalu yang telah kami baca, maka kami mendapatkan hasilnya yaitu antara L1 dan L2 pada rangkaian seri ini sama, sedangkan pada L1 dan L2 pada rangkaian parallel nya berbeda yakni :

*Pada rangkaian seri

L1 = 7,5 cm

L2 = 7,5 cm

* Pada rangkaian parallel

L1 = 5 cm

L2 = 10 cm

VIII.       KESIMPULAN

      Melalui sumber bacaan dan media pendukung, maka simpulan yang kami peroleh ialah :

1.      Prinsip kerja pada jembatan Whetastone ialah melalui dua buah rangkaian seri dari dua buah hambatan di paralelkan dan diantara sambungan – sambungan serinya dipasangkan sebuah Galvanometer. Rangkaian ini kemudian dihubungkan dengan sebuah sumber GGL dan sebuah hambatan geser atau rheostat.

2.      Persyaratan yang berlaku pada Jembatan Wheatstone adalah dimana pada saat keadaan rangkaian menapai keadaan seimbang disitulah dapat dikatakan sebuah Jembatan Wheatstone.

3.      Besarnya nilai sebuah hambatan dengan jembatan wheatstone dapat menggunakan rumus :

V_AC  =  V_AD   dan   V_CB  =  V_DB

   atau

 i₁ R₁  =  i₂ R₂  dan   i₁ R₂  =  i₂ R₄

                        Jika kedua persamaan terakhir diatas kita bandingkan maka akan

                        diperoleh :

                       

DAFTAR PUSTAKA

Cahyono, Bowo Eko dan Misto. 2006. Pengukuran Laju Putaran Dengan

Menggunakan Transduser Induktif. Jember : Jurnal Transistor,

Vol. 8, No. 2, Desember 2006: 1-10.

Cooper, David William.1994. Instrumen Elektronik dan Teknik

Pengukuran. Jakarta, Erlangga

Eko, Bowo Cahyono, dan Minto. 2014. Pengukuran Laju Putaran dengan

menggunakan transduser Induktif.

Herlan, Dedeng. 2014. Studi Pengaruh Pengaman Galvanometer

Terhadap Keakuratan Hasil Pengukuran Resistor Pada Jembatan

Wheatstone Sederhana. Jurnal Teknik Elektro ISSN 2407-1846 .

Sapiie, Nishino. 1974. Pengukuran dan Alat-Alat Ukur Listrik. Jakarta :

Erlangga

Young. 2002. Fisika Universitas. Jakarta : Erlangga.

LAMPIRAN HITUNG

a.       Mencari R_X Rangkaian seri

R₁ . L₁ = R_x . L_X

100 . 7,5  =  R_x . 7,5

750  = R_x 7,5

R_x = 750 / 7,5

R_x = 100 Ohm

b.      Mencari Nilai Ketidakpastian Rangkaian Seri

  x 100 %

              X 100 %

K = 1 – 0 %

K = 1

c.       Mencari R_x Rangkaian Paralel

R₁ . L₁  =  R_x . L_X

100 . 5  = R_x . 10

550  =  10 R_x

   R_x  =  550 / 10

   R_x  =  50 Ohm

d.      Mencari Nilai Ketidakpastian Rangkaian Paralel

        X 100 %

  X 100 %

K  = 1 –  (-0,5)  X 100 %

K  = 51 %