Jembatan Wheatstone adalah suatu alat pengukur, alat
ini dipergunakan untuk memperoleh ketelitian dalam melaksanakan pengukuran
terhadap suatu tahanan yang nilainya relatif kecil sekali umpamanya saja suatu
kebocoran dari kabel tanah/ kartsluiting dan sebagainya. Jembatan Wheatstone
adalah alat yang paling umum digunakan untuk pengukuran tahanan yang teliti
dalam daerah 1 sampai 100.000 Ω. Jembatan Wheatstone terdiri dari tahanan R1,
R2, R3, dimana tahanan tersebut merupakan tahanan yang
diketahui nilainya dengan teliti dan dapat diatur Metode Jembatan Wheatstone adalah susunan komponen-komponen
elektronika yang berupa resistor dan catu daya seperti tampak pada gambar
berikut:
Hasil
kali antara hambatan hambatan berhadapan yang satu akan sama dengan hasil kai
hambatan hambatan berhadapan lainnya jika beda potensial antara c dan d
bernilai nol. Persamaan R1 . R3 = R2 . R4 dapat diturunkan dengan menerapkan
Hukum Kirchoff dalam rangkaian tersebut. Hambatan listrik suatu penghantar
merupakan karakteristik dari suatu bahan penghantar tersebut yang mana adalah
kemampuan dari penghantar itu untuk mengalirkan arus listrik.
Hukum Dasar Rangkain Listrik yang Berhubungan dengan Jembatan Wheastone:
Hukum Ohm
“Hukum
Ohm menyatakan “Jika suatu
arus listrik melalui suatu penghantar, maka kekuatan arus tersebut adalah
sebanding-larus dengan tegangan listrik yang terdapat diantara kedua ujung
penghantar tadi".
Hukum Kirchoff I
Jumlah I masuk = I
keluar
Hukum Kirchoff II
“Hukum
Kirchoff II berbunyi, “Dalam rangkaian tertutup, jumlah aljabar GGL (E) dan
jumlah penurunan potensial sama dengan nol.”
Kesalahan pada Jembatan Wheatstone
Jembatan
Wheatstone dipakai secara luas pada pengukuran presisi tahanan dari sekitar 1Ω sampai
rangkuman mega ohm rendah. Sumber kesalahan utama terletak pada kesalahan batas
dari ketiga tahanan yang diketahui. Kesalahan-kesalahan lain bisa mencakup:
1. Sensitivitas
detektor nol yang tidak cukup
2. Perubahan
tahanan lengan-lengan jembatan karena efek pemanasan arus melalui
tahanan-tahanan tersebut. Efek pemanasan (I2R) dari arus-arus lengan
jembatan dapat mengubah tahanan yang diukur. Kenaikan temperatur bukan hanya
mempengaruhi tahanan selama pegukuran yang sebenarnya, tetapi arus yang
berlebihan dapat mengakibatkan perubahan yang permanen bagi nilai tahanan. Hal
ini tidak boleh terjadi, karena pengukuran-pengukuran selanjutnya akan menjadi
salah karena itu disipasi daya dalam lengan-lengan jembatan harus dihitung
sebelumnya sehingga arus dapat dibatasi pada nilai yang aman.
3. GGL termal
dalam rangkaian jembatan atau rangkaian galvanometer dapat juga mengakibatkan
masalah sewaktu mengukur tahanan-tahanan rendah. Untuk mencegah ggl
termal, kadang-kadang galvanometer yang lebih sensitif dilengkapi dengan sistem
kumparan tembaga dari sistem suspensi tembaga yakni untuk mencegah pemilikan
logam-logam yang tidak sama yang saling kontak satu sama lain dan untuk
mencegah terjadinya ggl termal.
4. Kesalahan-kesalahan
karena tahanan kawat sambung dan kontak-kontak luar memegang peranan dalam
pengukuran nilai-nilai tahanan yang sangat rendah.
Untuk
menentukan apakah galvanometer mempunyai sensitivitas yang diperlukan untuk
mendeteksi kondisi setimbang atau tidak, arus galvanometer perlu ditentukan.
Galvanometer-galvanometer yang berbeda bukan hanya memerlukan arus satu per
satuan defleksi yang berbeda (sensivitas arus), tetapi juga dapat mempunyai
tahanan dalam yang berbeda. Adalah tidak mungkin mengatakan tanpa menghitung
sebelumnya, galvanometer mana yang akan membuat rangkaian jembatan lebih
sensitif terhadap suatu kondisi tidak setimbang. Sensitivitas ini dapat
ditentukan dengan memecahkan “persoalan” rangkaian jembatan pada
ketidaksetimbangan yang kecil. Pendekatan ini didekati dengan mengubah
jembatan Wheatstone menjadi rangkaian Thevenin.
sumber :
Manfaat Jembatan Wheatstone. http://dewey.petra.ac.id
http://www.scribd.com/doc/54927120/Jembatan
http://blog.ub.ac.id/elsayolanda/2011/12/19/jembatan-wheatstone/
