Pengukuran hambatan rendah dan tinggi secara akurat dan presisi

Latar belakang Meskipun ohmmeter dapat digunakan namun terkadang kurang akurat. Besarnya hambatan dapat ditentukan dengan metode ampermeter dan voltmeter namun selalu timbul kesalahan.

Metode pengukuran Pengukuran hambatan secara presisi dapat dilakukan pada range sedang dengan menggunakan metode jembatan wheatstone. Pengukuran hambatan yang sangat rendah membutuhkan ampermeter dengan hambatan yang sangat rendah ( jembatan kelvin). Pada pengukuran hambatan yang sangat tinggi (hambatan insulasi) membutuhkan tegangan yang besar,ampemeter dengan hambatan kecil dan teknik khusus yang dapat memisahkan permukaan yang bocor dari volume hambatan .

Metode Voltmeter dan Ampermeter Metode ini dapat digunakan untuk menentukan nilai hambatan dengan menggunakan hukum Ohm . Meskipun hasilnya cukup akurat namun pasti ada kesalahan yang timbul.

Voltmeter dihubungkan melintasi beban Pada pengukuran di samping voltmeter mengukur tegangan yang melintasi beban, namun ampermeter menunjukkan nilai hambatan beban ditambah arus pada voltmeter. Nilai R sebenarnya adalah R = Vx/I namun jika Ix sangat kecil maka kesalahannya dapat diabaikan.

Rangkaian tersebut akan dapat mengukur R secara akurat jika nilai R jauh lebihkecil dari nilai hambatan dalam voltmeter sehingga Ix dapat diabaikan terhadap I

Voltmeter dihubungkan melintasi catu daya Voltmeter menunjukkan tegangan beban (vx) ditambah tegangan pada ampermeter sehingga nilai hambatannya bebannya adalah

Rangkaian di atas merupakan rangkaian yang paling cocok dipakai untuk nilai R sangat tinggi dibandingkan nilai hambatan ampermeter karena VA jauh lebih kecildibandingkan nilai Vx

Teknik penggunaan Rangkaikan rangkaian pada rangkaian voltmter dihubungkan melintasi beban. Secara hati-hati catat nilai ampermeter kemudian lepaskan hubungan voltmeter, jika pembacaan ampermeter tidak berubah dengan diputuskannya voltmeter maka I jauh lebih kecil dari Ix maka metode ini sudah tepat. Jika pembacaan ampermeter berubah (menurun ) dengan diputuskannya voltmeter maka I tidak lebih kecil dari Ix, pada keadaan ini metode voltmeter yang dihbungkan melintasi catu daya adalah metode yang paling tepat.

Contoh 1 Hambatan suatu resistor diukur dengan metode voltmeter yang dihubungkan melintasi catu daya. Jika arus yang terbaca adalah 0,5 A dan voltmeter menunjukkan 500 V. Jika hambatan dalam ampermeter Ra = 10 Ω, voltmeter dipilih pada range 1000 V dengan sensitivitas 10 kΩ/V, tentukan nilai R

Penyelesaian Vx + VA = 500 V I = 0,5 A R = 1000 Ω -Ra R = 1000 Ω - 10 Ω R = 990 Ω

Contoh soal 2 Hambatan suatu resistor diukur dengan metode voltmeter yang dihubungkan melintasi beban. Jika hambatan dalam ampermeter Ra = 10 Ω, voltmeter dipilih pada range 1000 V dengan sensitivitas 10 kΩ/V, R sebenarnya adalah 990 Ω, tentukan pembacaan ampermeter dan voltmeternya jika tegangan sumbernya adalah 500 V?

Penyelesaian R v = 1000 V x 10 kΩ/V = 10 MΩ Rv||R = 10 M Ω || 990 Ω = 989,9 Ω Jika tegangan catu daya adalah 500 V,maka pembacaan voltmeter adalah Sedangkan pembacaan ampermeter adalah

Contoh soal 3 Berdasarkan contoh soal 1 dan 2, tentukan rangkaian yang akan memberikan pembacaan yang paling akurat jika Ra dan Rv diabaikan

Penyelesaian Berdasarkan contoh soal 2, pembacaan voltmeter adaah 495 V sedangkan pembacaan ampermeter adalah 0,5 A sehingga nilai R= 990 Ω. Berdasarkan soal 1, pembacaan voltmeter adalah 500 V dan pembacaan ampermeter adalah 0,5 A sehingga nilai R = 1000 Ω. Berdasarkan hasil ini disimpulkan bahwa metode voltmeter yang dihubungkan melintasi beban memberikan hasil yang lebih akurat.