METODE SUBSTITUSI

Prinsip kerja

• Dengan menggunakan variabel resistor yang dapat disetel sehingga pembacaan ampermeter sama dengan pembacaan ampermeter rangkaian sebelumnya.

• Variabel resistor yang digunakan adalah resistor yang yang nilainya dapat diketahui secara langsung ( decade resistance box).

VR

A

+E

Rx

A

+E

Jembatan Wheatstone

i1

i3

i2

i4

G+Vi

R2

Rv

R3

Ru

Jembatan Wheatstone

• Jembatan wheatstone terdiri atas hambatan yang akan dicari nilai hambatannya (Ru), dua hambatan yang presisi (R2 dan R3), resistor variabel (Rv), dan galvanometer.

• Untuk menentukan nilai hambatan Ru, maka resistor variabel diatur sampai galvanometer menunjukkan angka nol (jembatan setimbang).

• Pada kondisi setimbang, maka VRu = VRv dan VR3 = VR2

• i1 Ru = i2 Rv .....(1)• i3 R3 =i4 R2 .....(2)• Dengan membagi (1) dengan (2) akan kita

peroleh

• Kesimpulan : jika R2 = R3 dan Ru = Rv maka disimpulkan bahwa diperoleh nilai R secara akurat.

Penggunaan jembatan wheatstone

• Pilih nilai hambatan yang akan diukur secara teliti

• Pilih catu daya yang sesuai• Hubungkan rangkaian• Atur galvanometer sehingga menunjukkan

angka nol

Error pada jembatan wheatstone

• Kabel penghubung dapat menimbulkan kesalahan ketika jembatan Wheatstone digunakan untuk mengukur hambatan yang sangat kecil.

i1

i3

i2

i4

a

b

Y (ohm)

G+Vi

R2

Rv

R3

Ru

Range Pengukuran

• Dengan adanya hambatan kabel penghubung, maka besarnya hambatan yang akan diperoleh adalah

atau • Jembatan Wheatstone biasanya digunakan

untuk mengukur hambatan 5 Ω sampai 1012 Ω

Jembatan Kelvin

I i1

i1

I

Y I-i2

I

i2

i2

a

bS

Q

r

pG

P

P

+Eb

• Q adalah hambatan yang akan dicari nilainya, S adalah resistor hambatan rendah standar, P,R,p,dan r adalah hambatan variabel.

• Jembatan kelvin hampir sama dengan jembatan wheatstone, namun jembatan kelvin ditambahkan resistor p dan r .

• Tegangan jatuh pada a dan b dapat menimbulkan kesalahan besar pada pengukuran hambatan yang kecil.

• Jika rasio p/r sama dengan P/R maka kesalahan karena adanya tegangan jatuh Y dapat diabaikan.

Prinsip kerja

• Ketika galvanometer menunjukkan nol maka Ig = Vg = 0, i1 mengalir melalui P dan R dan I mengalir melalui Q.

• Adanya cabang terminal di a,maka i2 mengalir melalui p dan r dan I-i2 mengalir melalui Y sedangkan arus yang mengalir melalui S adalah I.

• Pada kondisi setimbang, maka tegangan pada R sama dengan jumlah tegangan jatuh pada r dan S.

Range penggunaan jembatan Kelvin

• Jembatan kelvin umumnya dipakai pada nilai hambatan antara 10 μΩ atau 0,00001 Ω sampai 1Ω.

• Pada pengukuran yang sangat teliti bahkan nilai yang lebih kecil dari 0,1 μΩ dapat diukur secara akurat.