Modul I Potensiometer, Tahanan Geser, dan Jembatan Wheatstone
Potensiometer, Tahanan Geser, dan Jembatan Wheatstone
1. Penentuan Karakteristik Alat Ukur
|
Nama Alat |
Model |
Prinsip Kerja |
Ketelitian |
Posisi Alat |
Kelas Isolasi |
Jenis Input |
Range Skala |
Faktor Pengali |
Sensitivitas |
|
Voltmeter I |
2011 |
Kumparan putar |
0,5 |
Horizontal |
3 |
DC |
0-30 0-100 |
3, 10, 30,100 |
100 |
|
Amperemeter II |
2013 |
Kumparan putar |
0,5 |
Horizontal |
3 |
DC |
0-30 0-100 |
3, 10, 30, 100 |
50mV |
2. Variasi Pengukuran Potensimeter dan Tahanan Geser secara Seri
|
No |
Xn |
R (Ω) |
R multimeter (Ω) |
R terhitung (Ω) |
I total (A) |
V total (V) |
|
1 |
Xa |
220 |
219,7 |
249 |
0,006 |
1,494 |
|
Xb |
550 |
518 |
545 |
0,006 |
3,27 |
|
|
Xc |
1000 |
978 |
1126,66 |
0,006 |
6,76 |
|
|
2 |
Xa |
1000 |
1016 |
916,67 |
0,003 |
2,75 |
|
Xb |
1500 |
1481 |
1250 |
0,003 |
3,75 |
|
|
Xc |
2000 |
2000 |
1753,3 |
0,003 |
5,26 |
3. Variasi Pengukuran Potensiometer dan Tahanan Geser Parallel
|
No |
Xn |
R (Ω) |
R multimeter (Ω) |
R terhitung (Ω) |
I total (A) |
V total (V) |
|
1 |
Xa |
220 |
250 |
240 |
0,05 |
12 |
|
Xb |
550 |
500 |
600 |
0,02 |
12 |
|
|
Xc |
1000 |
1000 |
1200 |
0,01 |
12 |
|
|
2 |
Xa |
1000 |
1000 |
1200 |
0,01 |
12 |
|
Xb |
1500 |
1500 |
1500 |
0,008 |
12 |
|
|
Xc |
2000 |
2000 |
2000 |
0,006 |
12 |
4. Pengukuran Potensiometer Menggunakan Jembatan Wheatstone
|
Rs (Ω) |
25 |
|
Rx Multimeter (Ω) |
11 |
|
Rx Terhitung (Ω) |
10,97 |
|
R toleransi (%) |
0,273 |
1. Mengamati dan Memahami Simbol serta Data
dari Alat Ukur
a.
Ambil alat ukur seperti dibawah ini:
•
Voltmeter (model 2011)
•
Amperemeter (model 2013)
b.
Amati simbol dan data yang tertera pada alat ukur
tersebut.
c. Gambarkan dan artikan simbol serta data tersebut dan tuliskan karakteristik alat ukur berdasarkan hasil pengamatan pada Tabel 1
2.Pengukuran Arus dan Tegangan Menggunakan
Potensiometer dan Tahanan Geser Pada Rangkaian Seri
a.
Susun rangkaian seperti gambar 1.4
b.
Hubungkan nilai R sebesar 220Ω, 550Ω, dan 1kΩ
menggunakan potensiometer dan tahanan geser sesuaikan dengan nilai yang tertera
pada jurnal praktikum.
c.
Gunakan DC power
supply sebesar 12V.
d.
Hidupkan power
supply, ukur nilai resistansi, arus, serta nilai tegangannya.
e.
Ulangi percobaan dengan mengganti nilai R menggunakan
potensiometer dan tahanan geser.
Gambar 1.4. Rangkaian Seri
3.Pengukuran Arus dan Tegangan Menggunakan
Potensiometer dan Tahanan Geser Pada Rangkaian Paralel
a.
Susun rangkaian seperti gambar 1.5
b.
Hubungkan nilai R sebesar 220Ω, 550Ω, dan 1kΩ
menggunakan potensiometer dan tahanan geser sesuaikan dengan nilai yang tertera
pada jurnal praktikum.
c.
Gunakan DC power supply sebesar 12V.
d.
Hidupkan power
supply, ukur nilai resistansi, arus, serta nilai tegangannya.
e.
Ulangi percobaan dengan mengganti nilai R menggunakan
potensiometer dan tahanan geser.
Gambar 1.5. Rangkaian Paralel
Prinsip Kerja :
Arus pada rangkaian gambar 1 mengalir dari positif sumber menuju negatif sumber sehingga arah arus pada rangkaian di atas searah dengan jarum jam. Pada rangkaian seri arus di peroleh dari pembagian tegangan sumber dengan hambatan total (I = Vth / Rth). Pada prinsip rangkaian seri tegangan pada tiap hambatan berbeda beda dan besar nilai arus akan sama pada tiap hambatan sehingga, (Ith = I1 = I2 = I3) dan Vth = (V1 + V2 + V3) dan (Rth = R1 + R2 + R3). Arus yang mengalir dari positif sumber masuk ke kaki resistor R1 sehingga diperoleh tegangan (V1 = I*R1). Arus yang keluar dari kaki resistor R1 masuk ke kaki resistor R2 sehingga diperoleh (V2 = I*R2). Arus yang keluar dari kaki resistor R2 masuk ke kaki resistor R3 sehingga (V3 = I*R3)
4. Pengukuran
Potensiometer Menggunakan Jembatan Wheatstone
a.
Susun rangkaian seperti gambar 1.6
b.
Hubungkan power
supply 5V ke terminal input pada jembatan wheatstone.
c.
Hubungkan Ampermeter pada rangkaian sebesar 0-100mA.
d.
Hubungkan Voltmeter pada rangkaian dengan multimeter.
e. Hubungkan R1 sebesar 100Ω dan R3 sebesar 220 Ω pada jembatan wheatstone.
g. Hidupkan power
supply, atur nilai resistansi pada R4 hingga nilai tegangan menunjukkan
angka 0 pada multimeter.
h. Catat nilai arus yang tertera pada Amperemeter,
kemudian matikan power supply.
i. Ukur nilai resistansi R4 dan R2 pada potensiometer
menggunakan multimeter kemudian catat nilainya pada tabel 4.
Gambar 1.6. Rangkaian Jembatan Wheatstone
Prinsip Kerja
Arus pada rangkaian gambar 2 mengalir dari positif sumber menuju negatif sumber sehingga arus pada rangkaian di atas searah dengan jarum jam. Tegangan pada rangkaian paralel diperoleh dari jumlah arus total dikali jumlah resistansi hambatan total (V = Ith*Rth). Arus pada rangkaian paralel memiliki nilai yang berbeda-beda sedangkan tegangan akan bernilai sama (Vth = V1= V2 = V3) dan (Ith = I1 + I2 + I3) dan (1/Rth = 1/R1+1/R2+1/R3). Arus yang mengalir dari positif sumber masuk ke kaki resistor R1 lalu keluar menuju negatif sumber menghasilkan (I1=V/R1). Arus yang mengalir dari positif sumber masuk ke kaki resistor R2 lalu keluar menuju negatif sumber menghasilkan (I2=V/R2). Arus yang mengalir dari positif sumber masuk ke kaki resistor R3 lalu keluar menuju negatif sumber menghasilkan (I3=V/R3).
1. Jelaskan karakteristik setiap alat ukur yang digunakan?
Jawab:
a. Multimeter
Karakteristik:
- Bisa digunakan sebagai voltmeter, ammeter, dan ohmmeter.
- Memiliki mode AC dan DC.
- Rentang pengukuran harus disesuaikan untuk akurasi terbaik.
- Cocok untuk pengukuran cepat dan praktis.
- Dipasang seri dalam rangkaian.
- Memiliki hambatan internal sangat kecil untuk mencegah gangguan pada arus.
- Dapat mengukur arus AC atau DC tergantung spesifikasi.
- Rentang pengukuran harus sesuai untuk menghindari kerusakan alat.
- Tingkat ketelitian 0,5
Karakteristik:
- Dipasang paralel dengan komponen yang diukur.
- Hambatan internal tinggi agar tidak mempengaruhi rangkaian.
- Bisa mengukur tegangan AC dan DC sesuai mode yang dipilih.
- Rentang pengukuran harus disesuaikan agar hasil lebih akurat.
a. Tahanan Geser:
Hambatan berubah dengan mengubah panjang kawat. Arus berkurang seiring
meningkatnya hambatan, dan tegangan terbagi sesuai hambatan masing-masing
elemen.
b. Potensiometer:
Hambatan diubah dengan pengaturan mekanis. Arus dan tegangan terbagi sesuai
nilai hambatan yang diatur.
Perbandingan: Kedua komponen mengubah distribusi arus
dan tegangan berdasarkan hukum Ohm, namun potensiometer lebih mudah disesuaikan
secara fleksibel dibandingkan tahanan geser.
3. Analisa perbandingan variasi hambatan terhadap nilai arus dan tegangan menggunakan tahanan geser dan potensiometer pada rangkaian paralel!
Jawab:
a. Tahanan Geser:
Jika hambatan meningkat, arus di cabangnya juga akan berkurang, tetapi tegangan
tetap sama di semua cabang.
b. Potensiometer:
Bekerja serupa dengan tahanan geser, dengan mengurangi arus saat hambatan
meningkat tanpa mengubah tegangan cabang.
Perbandingan: Keduanya hanya mempengaruhi arus cabang
masing-masing, sedangkan tegangan tetap konstan,sedangkan potensiometer lebih
mudah disesuaikan dibandingkan tahanan geser.
4. Analisa nilai persen R pengukuran potensiometer menggunakan jembatan wheastone!
Jawab: Untuk menganalisis nilai persen R (resistansi) dalam pengukuran potensiometer menggunakan Jembatan Wheatstone, kita menggunakan prinsip keseimbangan jembatan, yaitu:
· Ketepatan
pengukuran tergantung pada akurasi nilai R1, R2, dan R3 serta
keseimbangan jembatan.
· Potensiometer memungkinkan
variasi R3, yang memudahkan kalibrasi untuk menemukan nilai Rx secara
presisi.
· Kesalahan
pengukuran dapat diminimalkan dengan memilih resistor dengan toleransi
rendah dan melakukan pengukuran berulang.
Nilai persen R yang didapat menunjukkkan angka yang sangat kecil atau di bilang sangat akurat,hal ini menunjukkan bahwa kesalahan dalam melakukan pengukuran potensiometer dengan menggunakan jembatan wheatstone sangat kecil,dapat dikatakan bahwa pengukuran akurat atau minim kesalahan.
Laporan Akhir [Disini]
Video Percobaan 2 [Disini]
Video Percobaan 3 [Disini]
Video Percobaan 4 [Disini]
Komentar
Posting Komentar