modul 1

 

 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan ...

1. Ptensiometer dan Tahanan Geser
2. Jembatan Wheatstone

MODUL 1

POTENSIOMETER & TAHANAN GESER DAN JEMBATAN WHEATSTONE

1. Pendahuluan[Kembali]

1. Potensiometer: Potensiometer adalah perangkat elektronik yang memiliki tiga terminal dan digunakan untuk mengatur tegangan dalam suatu rangkaian listrik. Prinsip kerjanya didasarkan pada perubahan resistansi dalam sebuah resistor saat terminalnya digerakkan. Ada dua jenis utama potensiometer: linier dan logaritmik. Potensiometer linier mengubah resistansi secara linier sesuai dengan gerakan mekanis, sementara potensiometer logaritmik mengubah resistansi sesuai dengan fungsi logaritmik. Potensiometer sering digunakan dalam aplikasi audio untuk mengontrol volume, kecerahan, atau kontras pada layar, dan dalam berbagai aplikasi lain di mana pengaturan presisi diperlukan.

2. 
   

3. Tahanan Geser (Slider Resistor):

4. Tahanan geser adalah varian khusus dari potensiometer yang memiliki terminal tengah yang dapat digerakkan untuk mengubah resistansi. Perubahan posisi terminal tengah akan mengubah tegangan keluaran atau pembagian tegangan di antara terminal lainnya. Ini sering digunakan dalam aplikasi di mana pengguna perlu mengatur suatu parameter, seperti kecerahan layar atau suhu, dengan menggeser kontrol fisik.

5. 
   

6. Jembatan Wheatstone: Jembatan Wheatstone adalah suatu rangkaian listrik yang digunakan untuk mengukur resistansi yang tidak diketahui dengan membandingkannya dengan resistansi yang diketahui. Rangkaian ini terdiri dari empat resistor yang terhubung dalam sebuah jembatan. Ketika tegangan diberikan ke jembatan Wheatstone, perbedaan tegangan antara titik-titik tertentu di jembatan ini dapat diukur. Dengan mengatur nilai-nilai resistor yang diketahui, kita dapat menentukan nilai resistansi yang tidak diketahui dalam rangkaian. Jembatan Wheatstone sering digunakan dalam aplikasi pengukuran presisi, seperti dalam sensor tekanan atau dalam rangkaian sensor suhu.

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]

A. Alat

        1. Instrument

Multimeter

Amperemeter

Voltmeter

            2. Module

        3. Base Station

        4. Jumper

  Jumper

B. 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)

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)

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 mengacu pada resistansi atau hambatan yang muncul saat ada gerakan relatif antara dua permukaan konduktif. Ini sering terjadi dalam komponen seperti potensiometer (atau potensio) yang digunakan untuk mengatur level sinyal atau mengontrol kecerahan layar. Tahanan geser ini disebabkan oleh kontak fisik antara permukaan konduktif, dan nilainya dapat berubah sesuai dengan perubahan posisi relatif antara permukaan tersebut.. 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