LAPORAN PRAKTIKUM JEMBATAN WHEATSTONE

LAPORAN PRAKTIKUM ALAT-ALAT UKUR

“ JEMBATAN WHEATSONE ”

KELOMPOK III

NAMA: LOIS KUSUMAWATI SETIAWAN

NIM     : A1C317060

KELAS: PENDIDIDKAN FISIKA REGULER B

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

PENDIDIKAN MATEMATIKA ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JAMBI

2018

A.    Judul   : Jembatan Wheatstone

B.     Tujuan :

1)      Memahami prinsip kerja jembatan wheatstone

2)      Menunjukkan persyaratan-persyaratan yang berlaku pada jembatan wheatstone

3)      Menghitung besarnya nilai sebuah hambatan dengan jembatan wheatstone.

C.     Landasan teori

Alat ukur dan pengukuran besaran listrik merupakan bentuk dengan satu kesatuan yang utuh dalam menilai besaran listrik yang terdiri dari tegangan, arus, daya, energy, frekuensi, faktor daya sedangkan komponen-komponen listrik yang terkait dengan pengukuran besaran listrik antara laun resistor R, induktor L, dan kapasitor C. Mengukur besarnya sebuah komponen resistor dapat dilakukan dengan berbagai cara dan hal yang didapatkan dari pengukuran tersebur tergantung dari tingkat ketelitian alat ukur yang dipakai. Salah satu pengukuran resistor yang sudah dikenal sejak lama yaitu memakai alat ukur jembatan wheatstone baik pabrikasi maupun non pabrikasi. Pada alat ukur ini tersedia satu fasilitas utama yang disebut galvanometer. Dalam hal penggunaan jembatan wheatstone atau alat ukur lain baik pabrikasi maupun nonpabrikasi seperti jembatan potensiometer, hasil dari pengukuran besaran komponen resistor yaitu dengan cara membandingkan pada kondisi keseimbangan titik nol galvanometer (Dedeng,2014:1).

Jembatan Wheatstone merupakan metode untuk mengukur hambatan secara tidak langsung dan lebih teliti bila dibandingkan dengan ohmmeter. Jika pada rangkaian jembatan Wheatstone galvanometernya menunjukkan angka nol, maka perkalian hambatan yang saling berhadapannya sama besar. Jika galvanometer dalam keadaan seimbang (G = 0), berlaku (Cunayah, 2006 : 422).

Galvanometer adalah suatu alat yang dapat mengukur arus yang sangat kecil. Galvanometer dalam proses pengerjaannya menggunakan arus gulungan putar yangterdiri dari sebuah magnet yang tidak bergerak dan sebuah potongan kawat yang merupakan satubagian yang mudah bergerak dan dilalui arus yang hendak diukur. Pada kapal motor dilengkapi dengan lapis-lapis kutub. Lapis-lapis kutub ini ditempatkan pada sebuah inti dengan lilitan kawat yang dapat diputar dengan bebas melalui sebuah poros. Jika gulungan ini dialiri arus listrik maka akan timbul suatu kekuatan yang berakibat akan memutar gulungan itu srhingga akan membentuk sudut 90  terhadap arah kawat. Kuat arus yang berbeda dalam penghantar itu mempunyai arah mendekati dan menjadi positif.Dengan menggunakan peraturan daya jadi dapat kita ketahui bahwa gulungan tadi berputar menurut arah panah, sehingga jarum penunjuk akan menyimpang ke kanan dari angka nol (Suryanto,1999:4).

Dalam cara-cara pengukuran yang disebutkan sebelumnya, maka kerugiaan tegangan melalui tahanan terhadap arus yang mengalir melewatinya, diukur dengan mempergunakan alat pengukur petunjuk dan dari rasio tersebut tahanan yang dicari didapatkan.

Dalam bab sebelumnya telah pula dijelaskan bahwa potensiometer, dimana besar dari tegangan yang tidak diketahui terhadap tegangan yang diketahui, digunakan oleh suatu rasio yang didapatkan dari tahanan, dapat dipergunakan untuk pengukuran tegangan, dengan derajat ketelitian yang tinggi.

Disamping ini, terdapat pula cara untuk mendapatkan rasio dari tahanan yang tidak diketahui, secara teliti. Cara pengukuran ini dikenal sebagai metoda jembatan wheatstone(Sapiie.1982:107-108).

Jembatan wheatstone dipakai secara luas pad pengukutan presisi tahanan sekitar 1W sampai rangkuman mega ohm rendah. Sumber kesalahan utama pada kesalahan batas dari ketiga tahanan yang dilalui kesalahan bisa mencakupi:

·         Sensitivitas detektor nol yang tidak cukup.

·         Perubahan tahanan lengan karena efek pemanasan

·         Kesalahan-kesalahan karena tahanan kawat sambung dan kontak-kontak luar memengan peranan dalam pengukuran nilai=nilai tahanan yang tidak diketahui sangat rendah (Cooper.1974:150-151

D.    Alat dan bahan

·         Jembatan wheatstone

·         Galvanometer

·         Multimeter digital

·         Power supply

·         Resistor

·         Potensiometer

·         Kabel penghubung

·         Breadboard

E.     Prosedur kerja

1)      Susun alat-alat seperti pada gambar, dengan R adalah resistance box, Rx hambatan tunggal, hambatan seri atau hambatan paralel yang akan diukur, power supply DC, Rs adalah Rheostat, G adalah galvanometer, dan A adalah amperemeter,

2)      Periksalah 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 amperemeter catat pula nilai R yang digunakan.

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

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

F.      Hasil

Rangkaian	L1 (cm)	L2 (cm)
Seri	7,5 cm	7,5 cm
Paralel	5 cm	10 cm

G.    Pembahasan

Jembatan wheatstone adalah suatu rangkaian yang dapat digunakan untuk menentukan besar tahanan yang tidak diketahui dalam suatu rangkaian. Tujuan dari praktikum ini adalah memahami prinsip kerja jembatan wheatstone, menentukan persyaratan-persyaratan yang berlaku pada jembatan wheatstone dan menghitung besarnya nilai sebuah hambatan.

Pada percobaan ini tahanan dirangkai secara seri dan paralel dengan menggunakan hukum kirchoff

åI_masuk=åI_keluar

dan hukum ohm

dapat ditentukan besar tahanan yang tidak diketahui tersebut.

Pada percobaan pertama dilakukan secara seri. Alat-alat disusun mulai dari kabel, rheostat, galvanometer, baterai, dan tahanan yang dirangkai seri. Sebelumnya diukur tegangan baterai dengan menggunakan multimeter.

Hubungkan alat-alat tersebut lalu diperhatikan jarum pada galvanometer. Lengan rheostat digeser-geser hingga jarum pada galvanometer menunjukkan angka nol lalu diukur panjang lengan menggunakan mistar, dari garis tengah penggeser menuju batas lengannya. Kami mendapatkan datar sebesar 7,5:7,5 antara lengan kanan dan kiri. Data tersebut dapat digunakan untuk menentukan besar tahanan dengan cara membandingkannya.

R_x.L₂=R₁.L₁

Sesuai dengan hukum kirchoff åI_masuk=åI_keluar besar tahanan 1 (R₁) = 100 W, maka

R_x.7,5=100.7,5

R_x= 75 W

Dengan cara yang sama, tetapi tahanan dirangkai paralel didapatkan data sebesar 5 cm dan 10 cm

R_xp.L₂=R₁.L₁

  R_xp. 10= 100. 5

          R_xp = 50 W

Lalu ditentukan besar ketelitian,

= 1 – ( ) x 100%

= 1 – ( ) x 100%

Pada rangkaian seri diperoleh ketelitian 26 % dan pada rangkaian paralel 51 % dari hasil tersebut terlihat bahwa pada rangkaian paralel terdapat kesalahan.

H.    Kesimpulan

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa:

1)             Prinsip dasar pengukuran nilai hambatan menggunakan jembatan wheatstone adalah dengan metode arus nol, sehingga terjadi suatu keadaan setimbang yang terlihat pada galvanometer.

2)             Jembatan wheatstone merupakan suatu susunan listrik untuk mengukur suatu tahanan yang tidak diketahui besarnya.

3)             Besar hambatan bergantung pada l₁ dan l₂, dimana l₁ sebanding dengan Rs dan berbanding terbalik dengan l₂. Atau Rpotensial berbanding lurus dengan Rx dan l1, berbanding terbali dengan l2 sehingga semakin panjang l1 maka besar pula hambatan standar dan sebaliknya.

I.       Daftar pustaka

·         Cooper, David William.1994. Instrumen Elektronik dan Teknik Pengukuran. Jakarta, Erlangga.

·         Cunayah,Cucun.2006.Fisika.Jakarta:Erlangga.

·         Herlan, Dedeng.2014. Studi pengaruh pengamanan galvanometer terhadap keakuratan hasil pengukuran resistor pada jembatan Wheatstone Sederhana. ISSN:2407-1846

·         Sapiie, Soedjana.1982. Pengukuran Alat Ukur Listrik. Jakarta: PT.Pradnya Paramita.

·         Suryanto. 1999. Pengetahuan Alat Ukur dan Elektronik. Jakarta: Erlangga

J.       Lampiran Hitung

R₁=R₂₌ 120 W

1. Rangkaian Seri

R_x.L₂= R₁.L₁

R_x.7,5= 100 W.7,5

R_x= 75 W

Ketelitian             = = 1 – ( ) x 100%

                             = 1 – ( ) x 100%

                                    = 26 %

2. Rangkaian Paralel

R_x.L₂= R₁.L₁

R_x.10= 120 W.5

R_x= 50 W

Ketelitian

    = 1 – ( ) x 100%

                 = 1 – ( ) x 100%

                 = 51%

Lampiran Gambar