Download dokumen disini!
http://www.ziddu.com/download/19041268/PercobaanP06.pdf.html

Percobaan P06
Jembatan Wheatstone

I.       Pendahuluan

Besarnyaresistensi (hambatan) dapatdiukurdenganbeberapametode, salahsatumetode yang paling umumadalahmengukurteganganjatuh (drop voltage) padasebuahhambatandalamsebuahrangkaiandengansebuah voltmeter danarus I yang melewatiresistensitersebutdengansebuahampermeter.DenganmenggunakanHukum Ohm, . Akan tetapi, perbandingandaritegangandanarus yang diukurtidakmemberikanharga yang sebenarnyadarihambatantersebutkarenaadanyahambatandarikeduameterantersebut.

MasalahinidapatdiatasibilaseseorangmengukurhambatansalahsatunyadenganmembandingkanhambatantersebutdenganhambatanstandardarisebuahrangkaianJembatan Wheatstone (diambildiambildengan Sir Charles Wheatstone 1802-1875).Dalampercobaanini, metode Voltmeter-Ampermeterdanmetodejembatan Wheatstone dalammengukurhambatanakandiselidiki.

II.    TujuanPercobaan
Setelahmelakukanpercobaaninimahasiswadiharapkanmampu :
1.      MemahamidanmenjelaskanprinsipkerjaJembatan Wheatstone.
  1. MenyusunsendirirangkaianJembatan Wheatstone.
  2. Menentukanbesarnyahambatan yang belumdiketahuidenganJembatanWeatstone.
III. Alat-Alat yang diperlukan

1.      Papanhambatan, logam
2.      Jembatan Wheatstone slide wire
3.      Kotakpenghubung
4.      Beberapa resistor karbon
5.      Power supply
6.      Multimeter digital
7.      Kabel-kabelpenghubung

IV. Teori
Jembatan Wheatstone adalah alatukur yang ditemukanoleh Samuel Hunter Christie pada 1833 danmeningkatdandipopulerkanoleh Sir Charles Wheatstone padatahun 1843. Inidigunakanuntukmengukursuatu yang tidakdiketahui hambatanlistrikdenganmenyeimbangkandua kaki dari rangkaianjembatan, satu kaki yang mencakupkomponendiketahui. kerjanyamiripdengan aslinya potensiometer .
Gambar P06.1. Jembatan Wheatstone's sirkuit diagram
Hukumdasarrangkaianlistrik yang berhubungandenganjembatanwheatstone :
1. Hukum Ohm
      Hukum Ohm menyatakan “Jikasuatuaruslistrikmelaluisuatupenghantar, makakekuatanarustersebutadalahsebanding-larusdenganteganganlistrik yang terdapatdiantarakeduaujungpenghantartadi”.Hukuminidicetuskanoleh Georg Simon Ohm, seorang fisikawandari Jermanpadatahun 1825 dandipublikasikanpadasebuah paper yang berjudul The Galvanic Circuit Investigated Mathematically padatahun 1827.RumusHukum Ohm.
Secaramatematis, hukum Ohm inidituliskan:
dimana
  = arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar (Ampere)
 = tegangan listrik yang terdapat pada kedua ujung penghantar (Volt)
 = hambatan listrik yang terdapat pada suatu penghantar (Ohm)
2. HukumKirchoff I
      Dipertengahanabad 19, Gustav Robert Kichoff (1824-1887) menemukancarauntukmenentukanaruslistrikpadarangkaianbercabang yang kemudiandikenaldenganhukumKirchoff. HukumKirchoffberbunyi “Jumlahkuatarus yang masukdalamtitikpercabangansamadenganjumlahkuatarus yang keluardarititikpercabangan.”
Jumlah masuk =  keluar
3. HukumKirchoff II
      HukumKirchoff II berbunyi, “Dalamrangkaiantertutup, jumlahaljabar GGL (E) danjumlahpenurunanpotensialsamadengannol.”Maksuddarijumlahpenurunanpotensialsamadengannoladalahtidakadanyaenergilistrik yang hilangdalamrangkaiantersebutataudalamartisemuaenergibisadigunakanataudiserap.
            Jembatan Wheatstone adalahrangkaian yang terdiridariempatbuahhambatanseperti
padagambar di bawahini :




danmerupakanhambatan yang sudahdiketahui, sedangkandalah hambatan yang akan di caribesarnya. Padakeadaansetimbang, galvanometer akanmenunjukkanangka nol. Karenatidakadaarus yang mengalirmelalui galvanometer tersebut. Dalamkeadaaniniberlakuhubungan :


Namunpadapercobaanini, jembatan Wheatstone yang kitamanfa'atkanadalahtampaksepertipadagambardibawahini









adalah kawat homogen, sehingga panjang kawat sebanding dengan nilai hambatannya. adalahhambatanstandar yang nilainyadapatkitatentukandenganmengaturvariabel yang ada. Untukhargatertentudandenganmencatatkedudukankontakgeser yaitu panjang dan, maka pada saat galvanometermenunjukanharganolhubunganpersamaan (1) menjadi :


Padaumumnyanilaihambatansuatubahanberubahterhadaptemperatur.Untukkenaikantemperatur yang sama, duabahan yang berbedajenisakanmengalamiperubahannilaihambatan yang berbeda pula. Hal inidipengaruhiolehsuatubesaran yang disebutkoefisientemperatur.Hubunganantarabesarhambatandengantemperatursuatubahansemikonduktordidekatidenganpersamaan :

dengan :
RT = besarhambatanpadasuatutemperaturtertentu
B = konstantatemperatur
b = koefisientemperatur
T = temperaturdalam kelvin.

Untukkeadaantertentu pers. (3) dapatdiubahmenjadi :

dengan :
RT = hambatansemikonduktorpadatemperaturawal T
DT = perbedaantemperaturterhadaptemperaturawal

ElemenlistrikRangkaianlistrikPerangkatelektronikAplikasielektronik&Pengukuranilmiah

Elemenlistrik fundamental Tegangan (V) Arus (I)Hambatan/Resistansi (R)  Ω (Ohm) simbol :



membatasibesararus (I) rangkaian short circuit

Hambatan :
• Ohmik V dan I linear (konduktor ,sebagiansemikonduktor,isolator)
• Non OhmikV dan I non linear (Kebanyakansemikonduktor)

Hambatanfungsiluaspenampang, panjang, hambatanjenis, dansuhu material konduktor, semikonduktor,isolator.
Dapatdinyatakan :
Secaraumum :             

KebanyakankonduktorlogamT >>ρ >> R >>
(a) R >> PTC
(positive temperature cooficient)  PTC  b  +
(b) R << NTC
(Negative Temperature Cooficient) NTC  b  -

Contoh :Termistor







Jembatan Wheatstone salah satu metode pengukuranhambatan (R) 4 buah hambatan + 1
Galvanometer (G)salahsatuhambatantidakdiketahuinilainya
Bila G   0
VG=0
 =
 =


VG=0
 =


Dengankondisidiatasnilaidapat diketahui

LAMPIRAN DATA
MetodeJembatan Wheatstone; Menentukannilaihambatan

A.    TABEL DATA 6.1 (Nilai yang besar)
No .

1.
2.
3.


B.     TABEL DATA 6.2 (Nilai yang kecil)
No .

1.
2.
3.






PERHITUNGAN
A.    TABEL DATA 6.1

1.      Diketahui :

2.      Diketahui :

3.      Diketahui :

B.     TABEL DATA 6.2

1.      Diketahui :


2.      Diketahui :


3.      Diketahui :

ANALISA DAN PERTANYAAN

Percobaan P06

1.      KenapakabelpenghubunghambatandanJembatan Wheatstone harussependekmungkin.

Jawab:

Karenadenganmenggunakankabelpenghubung yang pendekmakakemungkinanhambatannyasemakinkecil, jadiarussemakinkuat.Tetapi, jikakawatnyapanjangmakakemungkinaarusakanhabiskarenahambatanpadakawatsemakinbesar.


2.      Misalnyakawat-luncurpadaJembatan Wheatstone tersebutmempunyailuaspenampang yang tidaksamasepanjangkawat, bagaimanahalinibisamempengaruhipercobaananda.

Jawab :

Denganluaspenampang yang tidaksamasepanjangkawatmengakibatkanhambatannyatidaklagihomogenisepanjangkawat, sehinggakesetimbangandankeakuratanhasilsulitdicapaidenganbenar.

LaporanPraktikumFisikaDasar II
Semester Genap 2010/2011


KESIMPULAN DARI PERCOBAAN(Sertakankesimpulanandatentangpercobaantersebutdannyatakan yang andahadapidalammelakukanpercobaan).

      SetelahmelakukanpercobaanJembatan Wheatstone, Sayadapatmenyimpulkanbahwa:

1.      DenganmelakukanpercobaaninidapatdibuktikanketidakakratanHukum Ohm. Hukum Ohm tidakmemperhitungkanhambatan-hambatansepanjangkawatpenghubung.

2.      AdapunperbedaanantaraHukum Ohm denganJembatan Wheatstone yaitu, Jembatan Wheatstone hasilnyalebihmengarahpadapraktikum, sedangkanHukum Ohm lebihmengarahpadateori.

3.      HasilperhitungandariteoridanpercobaanterlihattidakjauhberbedasecarasignifikanpadaJembatan Wheatstone.

4.      Ketikasaklarditutup, rangkaiantersebutberadadalamkeadaansetimbangketikahambatanstandarsampai Galvanometer menunjukantidakadasimpangan yang berartitidakadaarus yang mengalir yang ditunjukanolehangka nol.

5.      Berlakurumus :
                                   

KESULITAN :
Menyeimbangkanangka Galvanometer hinggabenar-benartepadpadaangka nol.

REFERENSI :
Mars. 2010. Jembatan Wheatstone.file:///C:/Users/acer/Documents/Jembatan%20Wheatstone%20%C2%AB%20dunia%20ku.htm. Diaksepada 9 Maret 2011 pukul 14:47 WIB.

Sugandi, Eka.2009.PERCOBAAN JEMBATAN WHEATSTONE.file:///C:/Users/acer/Documents/percobaan-jembatan-wheatstone.html. Diaksespada 9 Maret 2011 pukul 14:25 WIB.

Wikipedia. 2011. Jembatan Wheatstone. file:///C:/Users/acer/Documents/translate.htm. Diaksespada 9 Maret 2011 pukul 17:04 WIB.

PenuntunPraktikumFisikaDasar II, LaboratoriumFisikaDasarJurusanFisika-FMIPA Universitas Riau 2011.
Rafly

No comments:

Post a Comment

Subscribe to: Post Comments (Atom)