Pengukuran Besaran Listrik (TC22082) Pertemuan 7

Pengukuran Besaran Listrik (TC22082) Pertemuan 8
PENGUKURAN RESISTANSI
Pengukuan resistansi dapat dilakukan dengan mudah, namun kelemahannya
adalah kurang akurat. Pengukuran resistansi yang lebih baik dapat dilakukan
dengan cara:
1. Metode ammeter dan voltmeter
2. Jembatan Wheatstone
3. Jembatan Kelvin
Metode Ammeter dan Voltmeter
Salah satu cara untuk mengukur resistansi menggunakan metode ammeter dan
voltmeter adl dengan rangkaian sbb.
Voltmeter dihubung paralel dengan beban
Menggunakan rangkaian di atas, maka nilai resistansi dapat diperoleh dengan
rumusan:
R=
E
I + Iv
Oleh karena besarnya R sama dengan E/I, maka adanya Iv menimbulkan eror
pada perhitungan besarnya R. Namun jika I >>> Iv, maka eror ini dapat
1
diabaikan. Rangkaian yang pertama ini akan mengukur besarnya scr akurat jika
R mempunyai nilai yang jauh lebih kecil drpd resistansi voltmeter, sehingga Iv
<<< I dan
R=
E
E
≈
I + Iv I
Cara lain utk mengukur resistansi adalah menggunakan rangkaian berikut.
Voltmeter dihubung paralel dengan sumber tegangan
Menggunakan rangkaian di atas, maka nilai resistansi dapat diperoleh dengan
rumusan:
R=
E + EA
I
Oleh karena besarnya R sama dengan E/I, maka adanya EA menimbulkan eror
pada perhitungan besarnya R. Namun jika E >>> EA, maka eror ini dapat
diabaikan. Rangkaian yang kedua ini akan mengukur besarnya scr akurat jika R
mempunyai nilai yang jauh lebih besar drpd resistansi ammeter, sehingga EA
<<< E dan
R=
E + EA E
≈
I
I
2
Metode Substitusi
Pengukuran resistansi dengan metode subtitusi dilakukan dengan cara yg
diilustrasikan dengan dua gambar berikut.
Pengukuran resistansi dengan metode subtitusi
Pada gambar (a), sebuah resistor yg tdk diketahui besarnya dihubung seri
dengan ammeter, lalu dicatat penunjukkan skala ammeter yang ditunjuk.
Kemudian resistor yg tdk diketahui besarnya tadi diganti dgn suatu variable
resistor presisi (decade resistor box) seperti pd gambar (b). Awalnya variable
resistor hrs berada pd posisi nilai tertinggi, lalu diatur sdmk shg ammeter
menunjuk pd skala yg sama spt yg ditunjuk pd saat digunakan gambar (a). Maka
dgn dmk besarnya resistansi dapat diketahui yaitu sama dgn besarnya resistansi
yg ditunjuk oleh variable resistor.
Jembatan Wheatstone
Pengukuran resistansi yg sangat akurat dpt dilakukan menggunakan jembatan
Wheatstone. Gambar berikut menunjukkan jembatan Wheatstone yg terdiri atas
resistor yg tdk diketahui besarnya (R), dua buah resistor presisi P dan Q, sebuah
resistor yg dapat diatur S, dan sebuah galvanometer G. Catu daya E akan
menghasilkan arus yg mengalir melalui resistor.
Utk menentukan resistansi R, variable resistor diatur hingga galvanometer
menunjuk angka nol atau tegangan nol.
3
Rangkaian jembatan Wheatstone
Arus dan tegangan jatuh pada rangkaian jembatan Wheatstone
Saat galvanometer menunjuk nol, maka tegangan pada setiap terminalnya akan
sama besar, sehingga
VP = VQ
dan
VR = VS
Oleh karena tdk ada arus yg mengalir pada galvanometer, maka I1 mengalir
melalui P dan R, dan I2 mengalir melalui Q dan S, sehingga
I1 R = I2 S
I1 P = I2 Q
Dan
I1 R I 2 S
=
I1 P I 2Q
atau
R S
=
P Q
Yang memberikan nilai resistansi R:
4
R=
SP
Q
Karena S, P, dan Q nilainya diketahui dgn akurat maka besarnya resistansi R
dapat ditentukan dgn akurat pula. Terlihat bahwa tegangan catu E tdk muncul pd
perhitungan sehingga besarnya tegangan catu tdk mempengaruhi sensitivitas
jembatan Wheatstone.
5