Bab v jembatan dc

Rangkaian jembatan, yang dikategorikan sebagai alat ukur jenis pembanding, secara luas digunakan untuk mengukur resistansi, induktansi dan kapasitansi. Rangkaian jebatan beroperasi dangan prinsip penunjukkan nol. Penunjukkannya tidak tergantung pada kalibrasi dari peralatan penunjuk atau beberapa karakteristiknya. Derajat ketelitian yang sangat tinggi dapat dicapai dengan menggunakan system jembatan. Rangkaian jembatan juga sering digunakan dalam rangkaian control.

5.1 jembatan wheatstone Jembatan Wheatstone ditemukan oleh Christie pada tahun 1833 tetapi jarang digunakan. Pada tahun 1847 Sir Charles Wheatstone, yang namanya dipakai pada rangkaian ini, diakui sebagai ahli yang memungkinkan alat tersebut untuk mengukur resistansi dengan sangat akurat. Alat ini masih merupakan alat yang akurat serta dapat diandalkan, dan banyak digunakan pada industry. Akurasi 0,1 % dapat dicapai dengan jembatan Wheatstone berlainan dengan ohmmeter yang memiliki kesalahan 3 sampai 5 % untuk pengukuran resistansi.

Rangkaian Jembatan Wheatstone Gambar 5.1 Rangkaian Jembatan Wheatstone

Dalam penggunaan jembatan untuk menentukan harga sebuah resistor yang tidak diketahui, katakanlah R4 salah satu resistor yang divariasi (diubah-ubah sampai arus yang melalui detector G turun sampai nol. Jembatan kemudian dalam kondisi seimbang, dimana tegangan R3 sama dengan tegangan jatuh pada R4 dengan demikian dapat dinyatakan bahwa: Juga, pada keadaan seimbang tegangan jatuh pada R1 dan R2 juga sama dengan demikian:

Substitusi I1 pada I3 dan I2 pada I4 membuat persamaan (5.1) menjadi: Selama tidak ada arus yang mengalir pada Galvanometer G maka jembatan dalam keadaan seimbang, sehingga: dan Substitusi I1 pada I3 dan I2 pada I4 membuat persamaan (5.1) menjadi: yang dapat dituliskan kembali menjadi:

5.2 Sensitivitas jembatan wheatstone Sensitivitas S dapat dinyatakan dengan satuan: Penyimpangan totalnya adalah : dimana: S = Sensitivitas I = arus (A)

Tegangan Ekuivalen Thevenin Tegangan ekuivalen thevenin diperoleh dengan memindahkan galvanometer dari rangkaian jembatan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.2 dan menghitung tegangan “open circuit” antara terminal a dan b. Gambar 5.2 Rangkaian Ekuivalen Thevenin

Penerapan persamaan pembagi tegangan dapat menunjukkan tegangan pada titik a yaitu: Tegangan pada titik b yaitu: Tegangan ekuivalen thevenin yaitu:

Rangkaian ekuivalen thevenin untuk jembatan Wheatstone tak seimbang Resistansi ekuivalen thevenin dari rangkaian pada gambar dibawah dihitung sebagai R1//R3 dan R2//R4 atau Gambar 5.3 Rangkaian ekuivalen thevenin untuk jembatan Wheatstone tak seimbang

Contoh 5.1 Solusi:

Solusi :