Prinsip pengukuran Resistansi

3.1.1. Prinsip pengukuran Resistansi

Prinsip dasar pengukuran resistor galvanometer. Jempatan dengan LCR-740 Bridge adalah wheatstone dikatakan setimbang Jembatan

WHEATSTONE. apabila beda tegangan pada Jempatan wheatstone mempunyai galvanometer adalah nol volt, empat lengan tahanan, sebuah berarti disini tidak ada arus yang sumber ggl dan sebuah detector mengalir melalui galvanometer. nol yang biasanya berupa

Gambar 3 – I Jembatan Wheatsone lni terjadi apabila tegangan C ke

ke B sama dengan tegangan dari

D ke B. Dalam hal ini dapat ke A, atau jika tegangan dari C

A sama dengan tegangan dari D

dituliskan:

I 1 R 1= I 2 R 2............................................................... (3–1)

I 1 =I 3 = --------------------------------------- (3–2) R 1 + R 3

I 2 =I 4 = --------------------------------------- (3–3) R 2 + R 4

Dengan mensubstitusikan persamaan ( 3 – 2 ) , ( 3 – 3 ) dan (3 – 1 ), maka didapatkan :

I 1 (R 1 +R 3 )=I 2 (R 2 +R 4 ) Jika I 2 dari persamaan (3 -1) dimasukam, didapatkan :

R 2 R 3 = R 1 R 4 ...................... ( 3 – 4) Persamaan 3 – 4 merupakan

salah satu dari tahanannya tidak bentuk kesetimbangan jembatan

diketahui dan salah satu Weatstone. Apabila ketiga

tahanannya tidak diketahui misal tahanan tersebut diketahui dan

R 4 =R x , maka :

R x = --------

3.1.1.2. Jembatan Kelvin

Jembatan wheatstone dilakukan dengan harapan agar mempunyai keterbatasan bila

menghasilkan ketelitian yang digunakan untuk mengukur

lebih tinggi bila digunakan untuk tahanan rendah, dengan

mengukur tahanan-tahanan demikian maka jembatan

rendah, biasanya dibawah 1 wheatstone dimodifikasi menjadi

Ohm.

jembatan kelvin. Hal tersebut

Keterangan : R 1 : tahanan lengan 1 R2 : tahanan lengan 2

G R3 : tahanan lengan 3 Rx : Tahanan yang diukur

Ry : tahanan variable dari seutuas kawat yang terminalkan pada titik m,

R 3 m p n R X p dan n Ry

E Gambar 3 – 2 Jembatan Kelvin

R 3 dan hasil tahanan kawat penghubung dari

Gambar 3-2 R y menyatakan

jembatan

pengukuran R x akan lebih kecil R 3 ke R x . Jika galvanometer

dari yang sebenarnya. Apabila dihubungkan ke titik m, tahanan

galvanometer dihubungkan ke R y dari kawat penghubung

titik p (diantara titik m dan n) dijumlahkan ke tahanan R x yang

sehingga perbandingan tahanan tidak diketahui dan menghasilkan

dari n ke p dan dari m ke p sama R x yang lebih besar. Jika

dengan perbandingan dihubungkan ke titik n, R y

tahanan-tahanan R 1 dan R 2 atau dijumlahkan dengan lengan

jika ditulis :

R np R 1

----------

= ------- …………………… (3 – 6) R mp

maka persamaan setimbang untuk jembatan :

RR

) .......... ........ (3 - 7)

RR

np mp

RR

np R

mp

Keterangan :

Rnp ; Tahanan antara titik m dan p 1

R Rmp : tahanan antara titik m dan p

(R

np

2 Ry : Rmp + Rnp R

np

RR

np R

np

np

np

R 2 1 R 1/ R 2

R np

sedangkan R mp bila dihitung dengan cara yang sama akan didapatkan : R 1 R y

R mp

R 1 R 2 Jika harga R np dan R mp dimasukkan dalam persamaan (3 – 7), maka

didapatkan : R 1 R y

)......... .......... .......... ....( 3 - 8) x

Apabila persamaan ( 3 - 8 ) disederhanakan, maka didapatkan R 1 R y

1 3 .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......( 3 - 9) x

3.1.1.3. Jembatan Ganda Kelvin

Jembatan ganda kelvin digunakan Gambar adalah lengan a dan b). secara khusus untuk Perlu diketahui bahwa pengukuran-pengukuran tahanan perbandingan tahanan a dan b rendah.

Rangkaian tersebut sama dengan perbandingan R 1 , dinamakan jembatan ganda, dan R 2. karena rangkaian mempunyai pembanding lengan ke dua (dalam

n Ry

Gambar 3 – 3 Jembatan ganda Kelvin

Galvanometer akan menunjuk nol bila potensial di titik k sama dengan potensial di titik p atau E kl =E lmp .

kl R 1 R 2 R

(a b) R

kl R R

(a b R )

(a b) R

lmp

3 a b (a b R )

E kl =E lmp , maka R x dapat ditentukan :

(a b) R

3 ` R R x (a b R )

1 2 y (a b) R

3 a ` b (a b R )

Bila R 2 /(R 1 +R 2 ) dipindah ruas, maka : (a b) R

(a b R )

3 (a b R )

2 y (a b) R

RR

(a b R )

(a b R )

(a b) R

yy

R (a b R ) (a b R ) (a b R )

yy R R

- aRy - b R

yy

RR (a b R ) (a b R ) (a b R )

yy R R

bx

RR (a b R ) (a b R ) b

- )......... .......... .......( 3 10) R

(a b R ) R

RR

1 R 3 .......... .......... .......... .......... .......... .......... .(3 - 11) x