LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA Dasar 2 Prinsip

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR
JEMBATAN WHEATSTONE

1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam umumnya Jembatan Wheatstone dipergunakan untuk memperoleh
ketelitian dalam melaksanakan pengukuran terhadap suatu tahanan yang
nilainya relative kecil sekali umpamanya saja suatu kebocoran dari kabel tanah/
kortsluiting dan sebagainya. Rangkaian ini dibentuk oleh empat buah tahanan
(R) yag merupakan segiempat A-B-C-D dalam hal mana rangkaian ini
dihubungkan dengan sumber tegangan dan sebuah galvanometer nol (0). Kalau
tahanan-tahanan itu diatur sedemikian rupa sehingga galvanometer itu tidak
akan

mengadakan

suatu

hubungan

antara

keempat

tahanan

tersebut.

(Suryatmo, 1986).
Jembatan Wheatstone merupakan suatu susunan rangkaian listrik untuk
mengukur suatu tahanan yang tidak diketahui harganya (besarannya). Kegunaan
dari Jembatan Wheatstone adalah untuk mengukur nilai suatu hambatan dengan
cara arus yang mengalir pada galvanometer sama dengan nol (karena potensial
ujung-ujungnya sama besar). Sehingga dapat dirumuskan dengan perkalian
silang. Cara kerjanya adalah sirkuit listrik dalam empat tahanan dan sumber
tegangan yang dihubungkan melalui dua titik diagonal dan pada kedua diagonal
yang lain dimana galvanometer ditempalkan seperti yang diperlihatkan pada
jembatan wheatstone. (Pratama, 2010).
1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dari praktikum fisika dasar tentang Jembatan Wheatstone adalah
agar para praktikan mengetahui bagaimana cara merancang rangkaian

Jembatan Wheatstone dengan baik dan benar, serta dapat mengetahui bagianbagian Jembatan Wheatstone.
Tujuan dari praktikum fisika dasar tentang Jembatan Wheatstone adalah
agar dapat menentukan tahanan suatu penghantar/ besarnya suatu hambatan

1

dengan rangkaian Jembatan Wheatstone, serta dapat mengetahui bagian-bagian
Jembatan Wheatstone.
1.3 Waktu dan Tempat
Praktikum Fisika Dasar tentang Jembatan Wheatstone dilaksanakan pada
hari Rabu tanggal 10 November 2010 pada pukul 13.00 WIB sampai dengan
14.30 WIB di gedung C lantai I Laboratorium IIP (Ilmu-Ilmu Perairan) Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Brawijaya, Malang.

2

2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Jembatan Wheatstone dan Gambar
Jembatan Wheatstone adalah alat ukur yang ditemukan oleh Samuel
Hunter Christie pada 1833 dan meningkat kemudian dipopulerkan oleh Sir

Charles Wheatstone pada tahun 1843. Ini digunakan untuk mengukur suatu yang
tidak diketahui hambatan listrik dengan menyeimbangkan dua kali dari rangkaian
jembatan, satu kaki yang mencakup komponen diketahui kerjanya mirip dengan
aslinya potensiometer.
Jembatan Wheatstone adalah suatu alat pengukur, alat ini dipergunakan
untuk memperoleh ketelitian dalam melaksanakan pengukuran terhadap suatu
tahanan yang nilainya relatif kecil sekali umpamanya saja suatu kebocoran dari
kabel tanah/ kartsluiting dan sebagainya. (Suryatmo, 1974).
Jembatan Wheatstone adalah alat yang paling umum digunakan untuk
pengukuran tahanan yang teliti dalam daerah 1 sampai 100.000 Ω. Jembatan
Wheatstone terdiri dari tahanan R1, R2, R3, dimana tahanan tersebut merupakan
tahanan yang diketahui nilainya dengan teliti dan dapat diatur. (Lister, 1993).

(Google, images, 2010)
2.2 Galvanometer dan Gambar
Jika konduktor pengalir arus ditempatkan dalam medan magnet dihasilkan
gaya pada konduktor yang cenderung menggerakkan konduktor itu dalam arah
tegak lurus medan. Prinsip ini digunakan dalam instrument pendeteksi arus.
Instrument pendeteksi arus yang peka disebut galvanometer. (Lister, 1993).
Galvanometer merupakan instrument sangat peka dan dapat mengukur

arus yang sangat lemah. Galvanometer terdiri atas sebuah komponen kecil
berlilitan banyak yang ditempatkan dalam sebuah medan magnet begitu rupa
sehingga garis-garis medan akan menimbulkan kopel pada kumparan apabila
melalui kumparan ini ada arus. (Flink, 1985).

3

Di dalam teori pengukuran listrik yang dimaksudkan dengan pengukuran
Galvano yaitu suatu instrument yang dipergunakan untuk memperlihatkan arus
yang lemah. Untuk menyatakan dengan jelas kadang-kadang dipisahkan juga
untuk instrument-instrumen yang peka (sensitif), yang banyak dipakai di
laboratorium dan terutama sistem jembatan yang banyak kita jumpai. (Suryatmo,
1974).
Galvanometer

adalah

alat

yang

dipergunakan

untuk

deteksi

dan

pengukuran arus. Kebanyakan alat itu kerjanya tergantung pada momen yang
dilakukan pada kumparan di dalam medan magnet. (Pratama, 2010).

(Google, images, 2010)
2.3 Hambatan Listrik
Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu
komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya.
Hambatan listrik yang mempunyai satuan dan dapat dirumuskan sebagai berikut:
atau
Ket

:V
I

= Tegangan
= Arus listrik. (Wikipedia, 2010)

Hambatan (R) sebuah kawat atau benda lain adalah ukuran benda
potensial (V) yang harus terpasang antara benda tersebut sehingga arus sebesar
satu ampere dapat mengalir melewatinya. (Buechhe, 2006).
Bila arus mengalir melalui kawat tembaga, arus tadi akan mendapatkan
tahanan. Ilmuwan fisika ohm telah menemukan bahwa pada suhu konstan maka
besarnya arus bertambah sehingga terdapat tegangan yang disampai dengan
rumus:

Perbandingan yang konstan ini menurut ohm disebut tahanan dari
penghantar dengan symbol R, jadi
4

Satuan tahanan adalah ohm (Ω), ini merupakan tahanan untuk artus
sebesar 1 Ampere melalui tahanan dengan tegangan 1 Volt. Hokum ohm ditulis

dengan U : besar tegangan dan I : arus. (Vander Wal, 1985).
2.4 Manfaat Jembatan Wheatstone di bidang Perikanan
Perancangan dan pembuatan perhitungan ikan secara otomatis diciptakan
alat-alat yang bertujuan untuk mempermudah tugas manusia dalam pekerjaan
sehari-hari. Dalam bidang perikanan perlu diciptakan suatu alat yang dapat
menmggantikan tugas manusia untuk menghitung jumlah ikan-ikan saat beri
makan ikan-ikan, akan menjaga jumlah ikan-ikan dalam jumlah banyak sehingga
tugas manusia dapat digantikan oleh alat ini juga dapat mempercepat proses
perhitungan ikan otomatis ini dapat dihitung jumlah ikan dalam jumlah banyak,
dalam waktu yang relatif cepat. (Petra, 2010).

5

3. METODOLOGI
3.1 Gambar Rangkaian

Ket:
- Ps

: Power supply

- RS

: Hambatan yang telah diketahui nilainya

-6

: Galvanometer

- Rx

: Hambatan yang akan ditentukan nilainya

3.2 Alat dan Fungsi


Rangkaian jembatan wheatstone jenis kawat geser untuk menentukan
nilai suatu hambatan (L1 dan L2)



Power supply  untuk mengubah arus AC bolak-balik menjadi arus DC
(searah)



Galvanometer  untuk mendeteksi arus listrik kecil yang mengalir



RS (Resistor standart)  tahanan standart yang telah diketahui nilainya
(10Ω, 12 Ω, 15 Ω, 33 Ω, 47 Ω)



RX (Resistor Variable)  (tahanan yang akan ditentukan besarannya)
untuk sebagai resistor yang akan dicari nilainya



Kabel penghubung  untuk menghubungkan arus listrik yang mengalir



Kontak geser  untuk memutuskan atau mengalirkan arus listrik (saklar)



Kawat mikron  sebagai media stabilitas arus listrik (hambatannya
konstan)

6

3.3 Skema Kerja
Disiapkan alat-alat yang akan digunakan

Dirangkai jembatan wheatstone

Dinyalakan power supply

Diletakkan kontak geser pada jembatan
wheatstone
Digeser ke kiri atau ke kanan sampai
jarum galvanometer kembali ke nol
Dicatat L1 dan L2

Dirubah RS dari 10Ω, 12 Ω, 15 Ω, 33 Ω,
47 Ω
Dirubah RX dari RX1 sampai RX5

Hasil

7

4. PEMBAHASAN
4.1 Data Hasil Pengamatan

No

Rs (Ohm)

RX1

RX2

Polaritas A

Polaritas B

L1 (cm)

L2 (cm)

L1 (cm)

L2 (cm)

1

10

15,5

84,5

13

87

2

12

41,7

58,3

30

70

3

15

0,5

99,5

35

65

4

33

6,5

93,5

3

97

5

47

50

50

4

96

4.2 Analisa Data


Polaritas A

= 54,52

= 16,78

= 2985

8

= 474,6

= 47



Polaritas B

= 66,9

= 28

= 27,86

= 1067

9

= 1128





Ralat mutlak
o

Polaritas A

o

Polaritas B

Ralat Nisbi
o

Polaritas A
10

o



Polaritas B

Keseksamaan
o

Polaritas A

o

Polaritas B

Rx
No

Polaritas

Polaritas

A

B

1

54,52

66,9

651,66

396,64

424660,8

157323,3

2

16,78

28

689,4

435,56

475272,4

189712,5

3

2985

27,86

2278,82

435,7

5193020,6

189834,5

4

474,6

1067

231,58

-603,44

53629,3

364139,8

5

47

1128

659,18

-664,44

434518,3

441480,5

11

6581101,4

1342490,6

4.3 Analisa Prosedur
Pada praktikum fisika dasar tentang jembatan wheatstone, langkah
pertrama yang dilakukan adalah mempersiapkan alat yang akan digunakan,
kemudian dirantai sebuah jembatan wheatstone lalu dinyalakan power supply
setelah itu diletakkan kontak geser pada kawat nikrom yang sudah diletakkan di
atas penampang jembatan jembatan wheatstone, lalu geser ke kanan atau ke kiri
sampai jarum galvanometer menunjuk angka nol karena sudah diasumsikan
besarnya arus dan hambatan sama besar digunakan kawat nikron karena nilai
hambatannya konstan. Sebelum merubah Rs, dimatikan terlebih dahulu power
supplynya, (agar tidak terjadi hubungan arus pendek), baru Rs dipindahkan.
Langkah terakhir dicatat L1 dan L2, lalu dirubah Rs mulai 10Ω, 12 Ω, 15 Ω,
33 Ω, 47 Ω. Setelah itu dirubah Rx mulai dari Rx 1 sampai Rx5. Galvanometer
menunjukkan angka nol karena sudah diasumsikan besarnya arus.
4.4 Analisa Hasil
Pada percobaan praktikum ini tentang jembatan wheatstone mendapatkan
hasil pada polaritas A untuk Rs 10Ω= L1 dan L2=15,5 dan 84,5, Rs 12 Ω= L1 dan
L2=41,7 dan 58,3, Rs 15Ω L1=0,5 dan L2=99,5. Rs 33Ω L1=6,5 dan L2=93,5, Rs
47Ω L1=50 dan L2=50.
Pada percobaan praktikum fisika dasar tentang jembatan wheatstone
mendapatkan hasil pada polaritas B untuk Rs 10Ω L1=13 dan L2=87, Rs 12 Ω= L1
dan L2=30 dan 70, Rs 15Ω L1=35 dan L2=85. Rs 33Ω L1=3 dan L2=97, Rs 47Ω
L1=4 dan L2=96.
Hasil perhitungan Rx pada polaritas A didapatkan hasil Rs 10Ω=
RxA=54,52 dan RxB=66,92, RS 12Ω= RxA=16,78 dan RxB=28, Rs 15Ω RxA=2985
dan RxB=27,86, Rs 33Ω= RxA=474,6 dan RxB=1067, dan Rs 47Ω= RxA=47 dan
RxB=1128.
Setelah polaritas A dan B didapatkan hasil rata-rata

pada

polaritas A, untuk polaritas B didapatkan hasil rata-rata

12

Setelah semua dihitung diperoleh hasil, ralat mutlak pada polaritas A,
didapatkan hasil SXA=573,6, pada polaritas B didapatkan hasil SXB=259,1. Pada
ralat nisbi polaritas A IA=80%, polaritas B IB=60%. Pada keseksamaan dari
polaritas A=K=20% dan pada polaritas B=K=40%.

13

5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang diperoleh dala praktikum ini adalah:


Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan dari suatu
komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus yang melewatinya.



Hambatan listrik dapat dirumuskan sebagai berikut



Data perhitungan polariotas A dan polaritas B adalah Rs 10Ω (L1 dan
L2=15,5 dan 84,5), Rs 12 Ω (L1 dan L2=41,7 dan 58,3), Rs 15Ω (L1=0,5
dan L2=99,5). Pada polaritas A, dan pada polaritas B adalah Rs 10Ω
(L1=13 dan L2=87), Rs 12 Ω (L1 dan L2=30 dan 70, Rs 47Ω (L1=4 dan
L2=96)



Data perhitungan Rx polaritas A&B= Rs 10Ω (RxA=54,52 dan RxB=66,92).
RS 12Ω (RxA=16,78 dan RxB=28), RS 15Ω (RxA=2985 dan RxB=27,86).
RS 33Ω (RxA=474,6 dan RxB=1067) dan RS 47Ω (RxA=47 dan RxB=1128).
Rata-rata



dan

.

Data perhitungan ralat mutlak polaritas A SX A=573,6, polaritas B
SXB=259,1. Ralat nisbi pada polaritas A dan B, IA=80% dan IB=60%.
Keseksamaan KA=20% dan KB=40%.



Resistor adalah suatu komponen dengan bahan konduktor yang dibuat
sedemikian sehingga mempunyai hambatan tertentu



Galvanometer adalah alat ukur yang memiliki kepekaan tinggi oleh karena
itu galvanometer dipakai pengukuran dengan tegangan kecil.

5.2 Saran
Dengan adanya praktikum fisika dasar tentang jembatan wheatstone
sebaiknya pada praktikan untuk lebih sabar dalam mengukur rangkaian jembatan
wheatstone agar mendapatkan hasil yang maksimal, praktikan lebih berhati-hati
dalam menggunakan.

14

DAFTAR PUSTAKA
Bueche, Fredick J. dan Eugene Hecht. 2006. Fisika Universitas. Jakarta :
Erlangga.
Flink, R.J dan O.G Brink. 1984. Dasar-dasar Ilmu Instrumen. Jakarta : Binacipta.
Lister, Eugene C. 1993. Mesin dan Rangkaian Listrik. Jakarta : Erlangga.
Mars. 2010. Jembatan Wheatstone. http://marausna.wordpress.com/. Diakses pada
tanggal 16 November 2010 pukul 17.40 WIB.
Petra. 2010. http://deweypetra.ac.id. Diakses pada tanggal 16 November 2010
pukul 16.40 WIB.
Pratama, Luffi. 2009. http://sebuahnamauntukcinta.blogspot.com. Diakses pada
tanggal 16 November 2010 pukul 17.15 WIB.
Suryatmo, F. 1986. Teknik Listrik Pengukuran. Jakarta : Bina aksara.
Van der wol, G. 1985. Rangkaian Eletro Teknik. Jakarta : Erlangga.
Wikipedia. 2010. Hambatan Listrik. http://id.wikipedia.org.com/wiki/hambatan-listrik. Diakses
pada tanggal 16 November 2010 pukul 17.37 WIB.

15