LAPORAN MINGGUANPRAKTIKUM FISIKA DASAR IIPERCOBAAN 4(JEMBATAN WHEATSTONE)

OLEH NAMA: WAWAN ANGGRIAWAN STAMBUK: F1H1 14 001 FAKULTAS/JURUSAN: FITK/TEKNIK GEOFISIKA KELOMPOK: 1 (SATU) ANGGOTA: 1. MUHLIS 2. WAWAN ANGGRIAWAN 3. RISWAN 4. RAZZAK RAFFIU LANATA 5. IRWAN WAHYUDDIN LASISTEN PEMBIMBING: KURNIAWAN, S.pd

UPT. LABORATORIUM TERPADU UNIT FISIKA DASARUNIVERSITAS HALU OLEOKENDARI2015JUDUL PERCOBAAN(JEMBATAN WHEATSTONE)

A. TUJUAN PERCOBAAN

Adapun tujuan dalam percobaan ini adalah agar mahasiswa dapat:1. Menentukan besarnya hambatan listrik dengan menggunakan metode jembatan Wheatstone.2. Menguji kebenaran rumus untuk hubungan seri dan paralel dari hambatan-hambatan listrik.

B. ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan beserta fungsi, jangkauan ukur, dan nilai skala terkecil dalam percobaan ini dapat dilihat pada tabel berikut:NoNama Alat/BahanFungsiJUNST

1.Bangku hambatanSebagai tempat untuk mengeser-geser kabel penghubung hambatan yang belum diketahui nilainya

2.Hambatan yang belum diketahui nilainyaSebagai bahan percobaan

3.Papan jembatan wheatstoneSebagai tempat untuk merangkai jembatan wheatstone

4.Catu daya dcSebagai sumber tegangan listrik

5.Hambatan rheostatSebagai hambatan dan sudah diketahui nilainya

6.GalvanometerUntuk mengukur hambatan yang belum diketahui nilainy

7.Kabel penghubungSebagai penghantar listrik

8.Saklar dan komutatorSaklar sebagai pemutus arus listrik dan komutator berfungsi untuk membalikkan arah arus didalam rangkaian listrik

C. LANDASAN TEORI Salah satu cara untuk mengukur suatu hambatan yang belum diketahui nilainya adalah dengan menggunakan rangkaian jembatan Wheatstone. Metode jembatan Wheatstone pada dasarnya membandingkan besar hambatan yang belum diketahui dengan besar hambatan listrik yang sudah diketahui nilainya.

E : Catu daya dc, G : Galvanometer, RX : Hambatan yang akan diukur. Dengan mengatur nilai R1, R2 dan/atau Rb maka dapat dibuat agar melalui galvanometer sama dengan nol. Bila keadaan setimbang ini telah tercapai, diperoleh hubungan:

Untuk menyederhanakan rangaiann dan mempermudah pengukuran, hambatan R1 dan R2 diganti dengan kawat lurus serbasama dengan panjang L seperti diyunjukkan pada gambar 2. Hambatan R1 sebanding denagan panjang kawat L dan hambatan R2 sebanding dengan panjang kawat L2. Nilai L1 dan L2 ditentukan oleh posisi kontak geser C.Hambatan rheostat Rg digunakan untuk membatasi arus yang melalui rangkaian dan mengatur kepekaan galvanometer. Untuk meningkatkan ketelitian pengukuran, dipasang komutator yang berfungsi untuk membalikkan arah arus didalam rangkaian.

E = catu daya dcG = galvanometerS = sakelarRb = bangku hambatan K = komutatorAB = kawat pada papan jembatan WheatstoneRs = rheostatRx = hambatan yang diukurDengan mengeser-geserkan kontak geser C pada kawat AB dan atau mengubah-ubah nilai Rb dapat dicapai keadaan dimana galvanometer menunjukkan nilai nol. Bila hal ini telah tercapai, maka Rx dapat dinyatakan dengan persamaan:

Sebuah jembatan wheatstone adalah sirkuit listrik yang ditemukan oleh samuel hunter christi pada tahun 1833 dan diperbaiki oleh sir charles wheatstone pada tahun1843. Hal ini digunakan untuk mengukur diketahui hambatan listrik dengan menyambungkan dua kaki dan rangkaian jembatan. Satu kaki merupakan komponen yang tidak diketahui (Kanginan,1992).Jembatan Wheatsone merupakan suatu susunan rangkaian listrik untuk mengukur suatu tahanan yang tidak diketahui harganya(bessarnya). Kegunaan dari jembatan Wheatstone adalah untuk mengukur nilai suatu hambatan dengan cara arus yang mengalir pada galvonometer sama dengan nol (karena potensi ujung-ujungnya sangat besar) sehingga dapat dirumuskan dengan perkalian silang. Rangkaian ini juga telah digunakan dalam beberapa pengukuran nilai suatu komponen seperti: induktansi, dan kapasitansi, serta parameter-parameter rangkaian lainnya yang diperoleh langsung dari nilai komponennya seperti frekuensi, sudut fasa, dan temperatur.Rangkaian jembatan Wheatstone adalah susunan dari empat buah hambatan yang mana 2 dari hambatan tersebut adalah hambatan variabel dan hambatan yang belum diketahui bersama yang disusun seri satu sama lain dan pada 2 titik diagonalnya dipasang sebuah galvanomater dan pada titik diagonal lainnya diberikan sumber tegangan. Hasil kali antara hambatan-hambatan berhadapan yang satu akan sama dengan hasil kali hambatan-hambatan berhadapan lainnya. Jika beda potensial antara c dan d sama dengan nol, R1 R3 = R2 R4 (Soedojo, 2004).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) yang 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).

D. PROSEDUR KERJA

Adapun prosedur kerja yang dilakukan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut:1. Menyususun rangkaian untuk percobaan seperti pada gambar 2 dengan Rxl sebagai hambatan yang belum diketahui nilainya. Perhatikan supaya saklar S mula-mula dalam keadaan terbuka (off).2. Mengatur hambatan geser Rx pada posisi maksimum.3. Mengatur tegangan catu daya sebesar 12 volt, kemudian saklar S dipindah keposisi on.4. Mengatur hambatan bangku Rb atau geserkan kotak geser C pada kawat AB sampai galvanometer menunjukkan angka nol.5. Mengecilkan nilai hambatan seri Rs untuk meningkatkan sensitivitas galvanometer. Bila galvanometer telah menunjukkan nilai nol, balikkan arah arus dalam rangkaian dengan membalikkan saklar komutator untuk memastikan bahwa galvanometer tetap menunjukkan nilai nol.6. Mencatat nilai Rb, L1 dan L2 .7. Mematikan catu daya dan memindahkan saklar ke posisi off.8. Mengganti hambatan RX1 dengan RX2 dan mengulangi langkah 3 s/d 7 di atas.9. Mengganti RX2 dengan seri RX2, dan mengulangi langkah 3 s/d 7 di atas.10. Mengganti rangkaian seri RX1 dan RX2 dengan rangkaian paralel RX1 dan RX2, dan mengulangi langkah 3 s/d 7 di atas.

E. DATA PENGAMATANNo.RX ()Rb ()L1 (m)L2 (m)

1.RX11000,020,48

2.RX21000,010,49

3.RX1 seri RX21000,040,46

4.RX1 paralel RX21000,10,4

F. ANALISIS DATA f.1. Tanpa ralat Menentukan nilai RX1

Dengan cara yang sama, untuk data selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut:NoRX ()Rb ()L1 (m)L2 (m)RX ()

1.RX11000,020,48240000

2.RX21000,010,49490000

3.RX1 seri RX21000,040,46115000

4.RX1 paralel RX21000,10,440000

f.2. Dengan ralat

Dengan cara yang sama, data selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut:NoRX ()RX ()KSR (%)ABRxseb = RX R

1.24000062502,603233750 s/d 246250

2.490000250005,102465000 s/d 515000

3.1150001562, 51,363113437,5 s/d 116562,5

4.400002500,63439750 s/d 40250

Secara teori RX seri = RX1 + RX2 = 240000 + 490000 = 730000

G. PEMBAHASAN Jembatan Wheatstone adalah suatu susunan rangakaian listrik untuk mengukur suatu tahanan(hambatan) yang belum diketahui nilainya(besarnya). 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). Resistansi(hambatan) adalah kemampuan suatu bahan untuk menghambat arus listrik. Berdasarkan analisis data perhitungan tanpa ralat menentukan nilai hambatan pertama yang belum diketahui nilainya dengan panjang kawat masing-masing 0,48 meter dan 0,02 meter dan hambatan bangku 100 sebesar 240000 . Selanjutnya hambatan kedua yang belum diketahui nilainya dengan panjang kawat masing-masing 0,49 meter dan 0,01 meter serta hambatan bangku 100 sebesar 490000 . Rangkaian seri untuk hambatan yang pertama dan kedua dengan panjang kawat masing-masing 0,46 meter dan 0,04 meter sebesar 115000 . Rangkaian paralel untuk hambatan yang pertama dan kedua dengan panjang kawat masing-masing 0,4 meter dan 0,1 meter sebesar 40000 . Perhitungan dengan ralat untuk hambatan pertama dengan ralat mistar sebesar 0,0005 m sebesar 6250 dan kesalahan relatifnya sebesar 2,60% dan memiliki angka berarti sebesar 3 serta memiiki ralat hambatan sebenarnya 233750 s/d 246250 . Ralat hambatan dengan hambatan sebesar 490000 sebesar 25000 dengan kesalahan relatifnya sebesar 5,10% dan jumlah angka berartinya 2 serta hambatan sebenarnya masing-masing 465000 s/d 515000 . Rangkaian seri nilai hambatan sebesar 1562,5 , kesalahan relatifnya sebesar 1,36% dan jumlah angka berartinya 3 serta hambatan sebenarnya 113437,5 s/d 116562,5 . Rangkaian paralel nilai hambatan sebesar 250 dan kesalahan relatifnya 0,63% dan jumlah angka berartinya 4 serta nilai hambatan sebenarnya 39750 s/d 40250 Sedangkan secara teori hambatan yang belum diketahui nilainya disusun secara seri sebesar 730000 dan hambatan yang disusun secara paralel sebesar 161095,89 . Secara praktek dan teori, nilai hambatan secara praktek lebih kecil daripada nilai hambatan secara teori. Rangkaian jembatan Wheatstone digunakan untuk mengukur nilai-nilai besaran fisik seperti ressistensi (R) yang merupakan kemampuan untuk menghambat arus listrik; kapasitansi (C) kemampuan untuk menyimpan muatan listrik; dan induktansi (L) yang merupakan untuk membuat arus listrik yang menghasilkan medan magnet.

H. PENUTUPh.1. Kesimpulan Adapun kesimpulan yang diperoleh dari melakukan percobaan ini adalah sebagai berikut:1. Menentukan hambatan dengan metoda jembatan Wheatstone yaitu panjang kawat yang kedua dikalikan dengan nilai hambatan bangku, setelah itu dibagi dengan panjang kawat yang pertama.2.