Rumusrumus.com kali ini akan membahas tentang definisi dan pengertian, macam-macam, sejarah jembatan wheatstone dan cara menentukan hambatan pengganti serta rumus dan contohnya.
Pengertian Jembatan Wheatstone
Jembatan Wheatstone dipakai untuk memperoleh ketelitian dalam melaksanakan pengukuran terhadap suatu tahanan yang nilainya relative sangat kecil, Misalnya suatu kebocoran dari kabel tanah atau kortsluiting dan sebagainya. Rangkaian ini dibentuk oleh empat buah tahanan (R) yag merupakan segiempat A-B-C-D dalam hal 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
Cara Menentukan Hambatan Pengganti
Untuk mendapatkan besarnya hambatan pengganti pada suatu susunan hambatan jembatan Wheatstone bisa menggunakan aturan dan rumus sebagai berikut:
1. Apabila perkalian silang antara R1 dan R3 sama dengan R2 dan R4 maka R5 (hambatan yang ditengah) bisa diabaikan hingga hanya menjumlah secara seri kemudian dipararelkan.
Setelah hambatan tengah dianggap tidak ada, pakai prinsip seri-pararel untuk menmukan besarnya hambatan pengganti.
2. Andai perkalian silang antar R1 dan R3 tak sama dengan perkalian antara R2 dan R4, maka hambatan itu wajib diganti dengan hambatan baru hingga susunan hambatannya menjadi seperti tampak pada gambar di bawah ini.
Keterangan
R1, R2, dan R5 masing-masing diganti dengan Ra, Rb, dan Rc. Hingga susunan menjadi
Rumus
Ra = R1 . R2 / (R1 + R2 + R2)
R2 = R1 . R5 / (R1 + R2 + R2)
R3 = R2 . R5 / (R1 + R2 + R2)
Selanjutnya lalu melanjutkan dengan prinsip seri dan pararel hambatan untuk menemukan berapa hambatan penggantinya.
Macam-macam rangkaian jembatan
- Rangkaian Jembatan Wheatstone
- Rangkaian Jembatan Kelvin
- Rangkaian Jembatan Wien
Perlu diingat bahwa selain kabel, komponen listrik jembatan Wheatstone hanya Galvanometer (pendeteksi arus listrik) dan resistor atau bahan lain yang bersifat resistif contohnya kawat dsb.
Misalnya R1, R2, dan R3 sudah diketahui nilainya, Kemudan akan mencari tahu berapa besarnya Rx dengan jembatan Wheatstone (dengan R1 dan R3 bisa diubah-ubah besarnya)
Cara untuk mengetahui Rx adalah dengan mengubah-ubah R1 atau R3 sampai Galvanometer tidak mendeteksi adanya arus listrik yang mengalir padanya, jika sudah demikian, catat nilai R1, R2, dan R3 yang menyebabkan Galvanometer tidak mendeteksi arus listrik. Kemudian gunakan rumus Rx = R2 R3 / R1 untuk menghitung Rx.
Pada prakteknya, untuk mengukur resistansi pada suatu resistor yang tak diketahui, mengganti dua buah resistor dengan sebuah kawat.
Ingat bahwa
Pada kawat, Menggeser-geser kabel penghubung dari Galvanometer sampai Galvanometer tidak mendeteksi adanya arus yang mengalir pada Galvanometer itu sendiri. Maka rumusnya
Bisa diganti menjadi bentuk
Dengan asumsi bahwa kawat yang dipakai ini berbahan dengan ρ dan luas penampang A yang seragam di sepanjang kawat.
untuk mengukur resistansi pada suatu resistor ataupun bahan resistif lainnya bisa menggunakan rangkaian di bawah ini
Dengan menggeser-geser kabel penghubung dari Galvanometer di kawat sampai Galvanometer tidak mendeteksi arus listrik, catat panjang kawat L1 dan L2, lalu gunakan rumus berikut untuk mengetahui besarnya resistansi Rx.
Sejarah Jembatan Wheatstone
Jembatan wheatstone pertama kali ditemukan oleh Hunter Christie pada tahun 1833. Akan tetapi, pada waktu itu Hunter tidak bisa melihat penggunaan yang nyata dari jembatan wheatstone. Beberapa tahun kemudian Sir Charles Wheatstone seorang ilmuwan yang berkebangsaan Inggris berhasil menemukan berbagai macam aplikasi tentang jembatan wheatstone. Kemudian wheatstone mengklaim berbagai aplikasi dan menunjukkan betapa pentingnya rangkaian jembatan wheatstone tersebut.
Baca Juga :
