Potensiometer, Tahanan Geser & Jembatan Wheatstone
MODUL 1
Potensiometer, Tahanan Geser, dan Jembatan Wheatstone adalah tiga komponen kunci yang memiliki peran vital dalam mengukur, mengatur, dan memahami sifat-sifat tahanan dalam rangkaian elektronik. Potensiometer memberikan fleksibilitas dalam mengatur tegangan atau arus dengan memanipulasi nilai resistansi melalui pergerakan gandar, sementara tahanan geser menawarkan pengaturan linier yang mudah dengan pergerakan kontak sepanjang jalur tahanan. Di sisi lain, jembatan Wheatstone adalah alat yang digunakan untuk mengukur nilai tahanan yang tidak diketahui dengan membandingkannya dengan tiga tahanan yang diketahui. Memahami prinsip dasar dan aplikasi ketiga komponen ini memungkinkan pengguna untuk mendesain sirkuit elektronik dengan tingkat kontrol dan akurasi yang diperlukan untuk berbagai keperluan, mulai dari aplikasi audio hingga sensor presisi.
- Dapat menjelaskan karakteristik Voltmeter dan Amperemeter dari simbol-simbol alat ukur tersebut.
- Dapat menentukan posisi pembacaan dan batas ukur yang tepat dari alat ukur saat melakukan pengukuran.
- Dapat menjelaskan pengaruh Potensiometer dan Tahanan Geser terhadap arus dan yang mengalir pada rangkaian.
- Dapat memahami prinsip kerja Jembatan Wheatstone.
- Alat/Intrument
- Module
- DC Power Supply
- Multimeter
- Voltmeter (Model 2011)
- Amperemeter (Model 2011)
- Jumper
- Base station
- Bahan
- Resistor
- Potensiometer
- Tahanan Geser
- Potensiometer
Potensiometer adalah salah satu jenis resistor tiga terminal yang berfungsi untuk mengatur tegangan, arus dan resistensi listrik dalam sebuah rangkaian. Potensiometer (POT) ini juga bisa dibilang termasuk ke dalam jenis resistor variabel. Hal itu dikarenakan cara kerja potensiometer dapat mengatur nilai resistensi secara variatif.
Simbol potensiometer memiliki dua versi yaitu:
- Simbol potensiometer versi (IEC)
- Simbol potensiometer versi (ANSI)
Rangkaian potensiometer umumnya dibuat dengan menggunakan tiga komponen dasar, yakni elemen resistif, penyapu (wiper), dan terminal. Elemen resistif sendiri bentuknya dibuat menjadi jalur melingkar. Terbuat juga dari bahan yang sifatnya resistif, biasanya grafit, plastik partikel karbon, kawat resistansi. Pada ujung elemen resistif terhubung dengan kaki potensiometer yang nantinya disambungkan pada rangkaian. Kemudian terdapat satu terminal di tengah yang merupakan penyapu (wiper). Fungsinya yakni untuk mengatur besar-kecilnya nilai resistansi.
- Resistor
Resistor adalah komponen elektronik pasif yang digunakan untuk menahan atau membatasi aliran arus listrik dalam sebuah sirkuit. Fungsi utama dari resistor adalah untuk mengontrol besar arus dan menurunkan tingkat tegangan dalam berbagai aplikasi elektronik. Resistor bekerja berdasarkan hukum Ohm, yang menyatakan bahwa arus yang mengalir melalui sebuah resistor berbanding lurus dengan tegangan di atasnya dan berbanding terbalik dengan resistansinya.
Fitur utama dari resistor adalah:
- Resistansi: Dinyatakan dalam Ohm (Ω), resistansi adalah ukuran seberapa banyak resistor menghambat aliran arus listrik. Nilai resistansi sebuah resistor bisa sangat kecil (ohm) hingga sangat besar (megaohm).
- Daya Tahan: Dinyatakan dalam watt (W), daya tahan resistor menunjukkan berapa banyak energi yang dapat ditangani oleh resistor sebelum mengalami kerusakan. Resistor dengan daya tahan yang lebih tinggi dapat menangani lebih banyak energi.
- Toleransi: Ini adalah ukuran seberapa akurat nilai resistansi sebuah resistor. Dinyatakan dalam persentase, toleransi menunjukkan variasi yang mungkin dari nilai resistansi yang diklaim.
- Koefisien Suhu: Ini menggambarkan bagaimana resistansi sebuah resistor berubah dengan suhu. Penting dalam aplikasi di mana resistor akan mengalami perubahan suhu yang signifikan.
Rumus Resistor
Resistor juga memiliki rumus atau persamaan, yaitu :
R = V/I
Keterangan :
R : Tahanan (satuan Ohm)
V : Tegangan (satuan Volt)
I : Arus (Satuan Ampere)
Gelang 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 x 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5% toleransi
Kuning, Ungu, Orange, Perak → 47 x 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.
- 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.
- 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:
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 :
- Laporan Akhir klik disini
Comments
Post a Comment