MODUL 1: POTENSIOMETER & TAHANAN GESER DAN JEMBATAN WHEATSTONE
MODUL 1
Potensiometer adalah sensor berupa resistor dengan tiga terminal dan memiliki sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan. Pada terminalnya terdapat poros atau tuas yang berfungsi sebagai pengatur. Sebagai resistor variabel tiga terminal, potensiometer dapat mengubah resistansi secara manual untuk mengontrol aliran arus listrik. Struktur potensiometer terdiri dari penyapu (wiper), elemen resistif, dan terminal. Jika hanya menggunakan dua terminal, potensiometer akan berfungsi sebagai rheostat atau penghambat variabel. Potensiometer termasuk dalam kategori resistor variabel dan berperan sebagai pembagi tegangan yang dapat disesuaikan, memungkinkan perubahan nilai resistansi sesuai kebutuhan.
Jembatan Wheatstone merupakan alat ukur yang pertama kali ditemukan oleh Samuel Hunter Christie pada tahun 1833, kemudian disempurnakan dan diperkenalkan oleh Sir Charles Wheatstone pada tahun 1843. Alat ini umumnya digunakan untuk mengukur tahanan listrik dengan tingkat ketelitian tinggi, terutama untuk resistansi yang sangat kecil. Rangkaian Jembatan Wheatstone terdiri dari empat buah tahanan berbentuk segi empat yang dihubungkan ke sumber tegangan (Saras Dian Pramudita, 2011). Alat ini biasa digunakan untuk mengukur resistansi dalam rentang 1 hingga 100.000 Ω dengan akurasi tinggi, di mana tiga dari empat tahanan dalam rangkaian merupakan nilai yang diketahui dan dapat disesuaikan.
Jembatan Wheatstone digunakan untuk mengukur hambatan yang tidak diketahui dan memperbaiki kesalahan pengukuran yang mungkin terjadi saat menggunakan Hukum Ohm. Salah satu aplikasinya adalah dalam eksperimen mengukur regangan pada material seperti beton atau baja menggunakan strain gauge. Strain gauge adalah pita dengan rangkaian listrik yang mengukur perubahan hambatan akibat deformasi benda uji. Alat ini ditempelkan erat pada permukaan benda uji sehingga perubahan bentuk pada benda akan sama dengan perubahan pada strain gauge.
1. Dapat menjelaskan karakteristik Voltmeter dan Amperemeter dari simbol-simbol alat ukur tersebut.
2. Dapat menentukan posisi pembacaan dan batas ukur yang tepat dari alat ukur saat melakukan pengukuran.
3. Dapat menjelaskan pengaruh Potensiometer dan Tahanan Geser terhadap arus dan yang mengalir pada rangkaian.
4. Dapat memahami prinsip kerja Jembatan Wheatstone.
A. Alat
1. Instrumen
Ampermeter
2. Module
3. Jumper
4. Base Station
B. Bahan
1. Resistor
2. Potensiometer
3. Tahanan Geser
A. Resistor
Resistor adalah komponen penting yang banyak digunakan dalam sirkuit elektronik. Hampir setiap rangkaian elektronik memerlukan resistor. Namun, banyak orang yang bekerja di industri perakitan elektronik atau menggunakan perangkat elektronik tidak memahami cara membaca kode warna atau kode angka pada resistor.
Resistor berbentuk axial umumnya memiliki kode warna dalam bentuk gelang di tubuhnya. Biasanya, terdapat empat gelang pada resistor, meskipun ada juga yang memiliki lima gelang. Gelang berwarna emas atau perak biasanya terletak sedikit berjauhan dari gelang lainnya, menandakan posisi gelang terakhir. Gelang terakhir ini menunjukkan nilai toleransi dari resistor tersebut.
Table dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor:
B. Potensiometer
Potensiometer adalah resistor variabel yang memungkinkan perubahan nilai resistansi dengan memutar tuasnya untuk mengatur variasi arus listrik. Komponen ini sering digunakan dalam pengendalian perangkat elektronik, seperti pengatur volume pada sistem audio.
Potensiometer memiliki tiga terminal, yaitu terminal A, terminal B, dan wiper. Jika terminal A dihubungkan dengan wiper, memutar tuas ke kanan akan meningkatkan resistansi. Sebaliknya, jika terminal B dihubungkan dengan wiper, memutar tuas ke kiri akan memperbesar resistansi. Apabila terminal A dan B dihubungkan, potensiometer akan menunjukkan nilai resistansi maksimum yang bersifat tetap dan merupakan total resistansi dari potensiometer tersebut.
Tahanan geser adalah resistor variabel yang memungkinkan perubahan nilai resistansi dengan menggeser tuasnya untuk mengatur variasi arus listrik. Komponen ini umumnya digunakan untuk mengendalikan perangkat elektronika, seperti pengatur frekuensi pada radio.
Tahanan geser memiliki tiga terminal, yaitu terminal A, terminal B, dan wiper. Jika terminal A dihubungkan dengan wiper, menggeser tuas ke kanan akan meningkatkan resistansi. Sebaliknya, jika terminal B dihubungkan dengan wiper, menggeser tuas ke kiri akan memperbesar resistansi. Apabila terminal A dan B dihubungkan, tahanan geser akan menunjukkan nilai resistansi maksimum yang bersifat tetap dan merupakan total resistansi dari komponen tersebut.
Rangkaian Jembatan Wheatstone secara luas digunakan untuk mengukur berbagai nilai komponen, seperti resistansi, induktansi, dan kapasitansi.
Karena prinsip kerja Jembatan Wheatstone didasarkan pada perbandingan antara komponen yang belum diketahui dengan komponen standar yang sudah diketahui, maka akurasi pengukuran menjadi sangat penting. Ketelitian ini terutama bergantung pada pembacaan kesetimbangan jembatan, yang diindikasikan oleh nol arus pada galvanometer.
Metode ini memungkinkan pengukuran hambatan listrik tanpa memerlukan voltmeter atau amperemeter. Hanya dengan menggunakan galvanometer, dapat diketahui apakah terdapat arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. Prinsip kerja Jembatan Wheatstone dapat dilihat pada Gambar 1.3:
Keterangan gambar :
S : Saklar penghubung
G : Galvanometer
V : Sumber tegangan
Rs : Resistor variable
Ra dan Rb : Hambatan yang sudah diketahui nilainya
Rx : Hambatan yang akan ditentukan nilainya
Comments
Post a Comment