Modul 1





MODUL 1

POTENSIOMETER & TAHANAN GESER DAN JEMBATAN WHEATSTONE


1. Pendahuluan[Kembali]

Potensiometer, tahanan geser, dan jembatan Wheatstone adalah tiga komponen penting dalam elektronika yang berkaitan dengan pengukuran dan pengaturan nilai resistansi.

Potensiometer

Potensiometer adalah resistor variabel yang memiliki tiga terminal: dua terminal ujung dan satu terminal geser. Terminal geser memungkinkan pengguna untuk mengubah nilai resistansi antara terminal ujung dengan menggeser kontak di sepanjang elemen resistif. Potensiometer memiliki berbagai aplikasi, termasuk:

  • Pengaturan volume dalam sistem audio
  • Pengaturan tegangan dalam rangkaian elektronik
  • Pengukuran sudut dan perpindahan
  • Konversi sinyal analog ke digital 

Tahanan Geser

Tahanan geser adalah jenis potensiometer yang memiliki elemen resistif linier. Nilai resistansi antara terminal ujung dan terminal geser berbanding lurus dengan posisi kontak geser. Tahanan geser sering digunakan dalam aplikasi di mana diperlukan kontrol presisi atas nilai resistansi, seperti:

  • Pengaturan gain dalam amplifier
  • Pengaturan keseimbangan dalam jembatan Wheatstone
  • Pengukuran tekanan dan gaya

Jembatan Wheatstone

Jembatan Wheatstone adalah rangkaian yang digunakan untuk mengukur nilai resistansi yang tidak diketahui. Rangkaian ini terdiri dari empat resistor, termasuk resistor yang tidak diketahui, yang dihubungkan dalam bentuk jembatan. Sebuah sumber tegangan dan galvanometer (atau voltmeter) dihubungkan ke dua titik di jembatan. Nilai resistansi yang tidak diketahui dapat dihitung dengan menyeimbangkan jembatan, yaitu ketika arus yang mengalir melalui galvanometer sama dengan nol. Jembatan Wheatstone memiliki berbagai aplikasi, termasuk:

  • Pengukuran resistansi kabel dan resistor
  • Pengukuran suhu dengan termistor
  • Pengukuran tekanan dengan sensor resistif


2. Tujuan[Kembali]

  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.

                                                     

3. Alat dan Bahan[Kembali]

 Alat

1. Instrument


Multimeter



Amperemeter

 

 

Voltmeter



2. Module

 

3. Base Station

 

Dasar Teori

 

4. Jumper

 

Jumper

 

 

  Bahan

 

 

 

Resistor

 

Potensiometer

 

Tahanan Geser


4. Dasar Teori[Kembali]

A. Resistor

Resistor merupakan komponen penting dan sering dijumpai dalam sirkuit Elektronik. Boleh dikatakan hampir setiap sirkuit Elektronik pasti ada Resistor. Tetapi banyak diantara kita yang bekerja di perusahaan perakitan Elektronik maupun yang menggunakan peralatan Elektronik tersebut tidak mengetahui cara membaca kode warna ataupun kode angka yang ada ditubuh Resistor itu sendiri.

Seperti yang dikatakan sebelumnya, nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.

Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.


Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor:

Tabel Kode Warna Resistor


Perhitungan untuk Resistor dengan 4 Gelang warna:



 

Cara menghitung nilai resistor 4 gelang:

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2

Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)

Gelang ke-4 merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut

Contoh:


Gelang ke 1: Coklat = 1

Gelang ke 2: Hitam = 0

Gelang ke 3: Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Gelang ke 4: Perak = Toleransi 10%

Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.



Perhitungan untuk Resistor dengan 5 Gelang warna:

Cara Menghitung Nilai Resistor 5 Gelang Warna:

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-3

Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)

Gelang ke-5 merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut



Contoh:

Gelang ke 1: Coklat = 1

Gelang ke 2: Hitam = 0

Gelang ke 3: Hijau = 5

Gelang ke 4: Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Gelang ke 5: Perak = Toleransi 10%

Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.

Contoh-contoh perhitungan lainnya:

Merah, Merah, Merah, Emas → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5% toleransi

Kuning, Ungu, Orange, Perak → 47 * 10³ = 47.000 Ohm atau 47 Kilo Ohm dengan 10% toleransi

Cara menghitung Toleransi:

2.200 Ohm dengan Toleransi 5% =

2200 – 5% = 2.090

2200 + 5% = 2.310

ini artinya nilai Resistor tersebut akan berkisar antara 2.090 Ohm ~ 2.310 Ohm

 

B. Potensiometer

Potensiometer merupakan resistor variabel yang nilai resistansinya dapat diubah dengan cara memutar tuasnya untuk mendapatkan variasi arus. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan perangkat elektronik. Salah satu contohnya seperti pengatur volume pada peralatan audio.

Potensiometer mempunyai 3 terminal, yaitu terminal A, terminal B, dan wiper. Dimana prinsip kerjanya ketika terminal A dan wiper dihubungkan maka nilai resistansinya semakin besar jika tuasnya diputar ke kanan. Ketika terminal B dan wiper dihubungkan maka nilai resistansinya semakin besar jika tuasnya diputar ke kiri. Sedangkan ketika terminal A dan B dihubungkan maka pada potensiometer akan menunjukkan nilai resistansi maksimum. Nilai resistansi  ini akan selalu tetap dan merupakan nilai resistansi total dari potensiometer.



 

 

 

C. Tahanan Geser

Tahanan geser merupakan resistor variabel yang nilai resistansinya dapat diubah dengan cara menggeser tuasnya untuk mendapatkan variasi arus. Tahanan geser biasanya digunakan untuk mengendalikan perangkat elektronika. Salah satu contohnya seperti pada radio.

Tahanan geser mempunyai 3 terminal, yaitu terminal A, terminal B, dan wiper. Dimana prinsip kerjanya ketika terminal A dan wiper dihubungkan maka nilai resistansinya semakin besar jika tuasnya digeser ke kanan. Ketika terminal B dan wiper dihubungkan maka nilai resistansinya semakin besar jika tuasnya digeser ke kiri. Sedangkan ketika terminal A dan B dihubungkan maka  akan menunjukkan nilai resistansi maksimum. Nilai resistansi  ini akan selalu tetap dan merupakan nilai resistansi total dari tahanan geser.





 

 

D. Jembatan Wheatstone

Rangkaian jembatan wheatstone secara luas telah digunakan dalam beberapa pengukuran nilai suatu komponen seperti resistansi, induktansi, dan kapasitansi.

Karena rangkaian jembatan wheatstone hanya membandingkan antara nilai komponen yang belum diketahui dengan komponen standar yang telah diketahui nilainya, maka akurasi pengukurannya menjadi hal yang sangat penting, terutama pada pembacaan pengukuran perbandingannya yang hanya didasarkan pada sebuah indikator nol pada kesetimbangan jembatan yang terlihat pada galvanometer.

Metode jembatan wheatstone dapat digunakan untuk mengukur hambatan listrik. Cara ini tidak memerlukan alat ukur voltmeter dan amperemeter, cukup satu galvanometer untuk melihat apakah ada arus listrik yang melalui suatu rangkaian. Prinsip dari rangkaian jembatan wheatstone diperlihatkan pada Gambar 1.3: 



Gambar 1.3. Rangkaian Jembatan Wheatstone

Keterangan Gambar:

S                     : Saklar penghubung

G                    : Galvanometer

V                     : Sumber tegangan

Rs                   : Resistor variabel

Ra dan Rb       : Hambatan yang sudah diketahui nilainya

Rx                   : Hambatan yang akan ditentukan nilainya

 

Saat saklar S ditutup, maka arus akan melewati rangkaian. Jika jarum galvanometer menyimpang artinya ada arus yang melewatinya, menandakan antara titik C dan D ada beda potensial. Dengan mengatur besarnya nilai Ra, Rb, dan Rs maka galvanometer tidak teraliri arus, artinya tidak ada beda potensial antara titik C dan D. Dengan demikian akan berlaku persamaan:

 





Komentar

Posting Komentar

Postingan Populer