MODUL 1
POTENSIOMETER & TAHANAN GESER DAN JEMBATAN WHEATSTONE
1. Pendahuluan[Kembali]
Potensiometer, yang sering disebut juga sebagai pot, merupakan resistor variabel dengan tiga terminal yang nilai hambatannya dapat diubah secara manual untuk mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian. Komponen ini umumnya dimanfaatkan sebagai pembagi tegangan yang dapat disesuaikan sesuai kebutuhan.
Secara umum, potensiometer memiliki tiga bagian utama, yaitu elemen resistif, wiper (penyapu), dan terminal. Berdasarkan bentuk dan cara pengoperasiannya, potensiometer dibedakan menjadi tiga jenis. Pertama, potensiometer slider, yaitu jenis yang nilai resistansinya diubah dengan menggeser wiper secara horizontal atau vertikal. Kedua, potensiometer rotary, yang dioperasikan dengan cara memutar wiper mengikuti jalur melingkar sehingga sering pula disebut potensiometer putar. Ketiga, potensiometer trimmer, berukuran kecil dan biasanya memerlukan alat bantu seperti obeng untuk melakukan penyetelan. (Putra, 2016)
Tahanan geser merupakan komponen elektronika yang nilai resistansinya dapat diatur sehingga fleksibel untuk berbagai kebutuhan rangkaian. Komponen ini memiliki tiga terminal, dua terhubung pada ujung elemen resistif dan satu terminal terhubung pada wiper. Dalam praktiknya, tahanan geser kerap digunakan sebagai pembagi tegangan atau arus, misalnya pada proses kalibrasi alat ukur. (Santoso, 2017)
Jembatan Wheatstone adalah rangkaian yang digunakan untuk menentukan nilai resistansi yang belum diketahui dengan cara membandingkannya terhadap resistansi lain yang telah diketahui. Rangkaian ini terdiri dari empat resistor yang disusun membentuk jembatan, di mana salah satunya merupakan resistor variabel (rheostat). Selain itu, digunakan galvanometer sebagai pendeteksi arus untuk mengetahui kondisi keseimbangan rangkaian. (Hidayat, 2021)
Metode pengukuran menggunakan jembatan didasarkan pada prinsip keseimbangan (null method), yaitu ketika tidak terdapat arus yang terdeteksi pada galvanometer. Tingkat ketelitian pengukuran sangat bergantung pada ketepatan nilai resistor dalam rangkaian, bukan pada alat pendeteksi nol itu sendiri. (Prasetyo, 2015)
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
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 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.
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
Komentar
Posting Komentar