LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA JEMBATAN WHEATSTONE

2011
12.19

BAB 1

PENDAHULUAN

    1. Latar Belakang

Jembtan wheatstone tidak diciptakan oleh chavles wheatsone (1802-1875),tetapi diciptakan oleh Hunter christi. Namun charles wheatstone bertanggung jawab untuk mempopulerkan empat resistor, baterai dan galvanometer,dan memebrikan kredit Christi penuh pada 1843 itu disebut bakterian kuliah. Whetstone rangkaian sebuah ‘pengukur Deverensial Perlawanan” (Diaf,2009).

Jembatan Wheatsone merupakan suatu susunan rangkaian listrik untuk mengukur suatu tahanan yang tidak diketahui harganya(bessarnya).kegunaan dari jembatan Wheatstone adalah untuk mengukur nilai suatu hambatan dengan cara arus yang mengalir pada galvonometer sama dengan nol (ka rena patensi ujung-ujungnya sangat besar) sehingga dapat dirumuskan dengan perkalian silang (Lutfii,2009).

Rangkaian jembatan Wheatstone adalah susunan dari empat buah hambatan yang mana 2 dari hambatan tersebut adalah hambatan variabel dan hambatan yang belum diketahui bersama yang dsusun seri satu sama lain dan pada 2 titik diagonalnya dipasang sebuah galvanomater dan pada titik diagonal lainnya diberikan sumber tegangan. (Andhie,2010)

    1. Maksud dan Tujuan

Maksud dari praktikum fisika dasar tentang jembatan wheatstone adalah agar para praktikan mengetahui macam-macam alat pada rangkaian jembatan wheatstone.

Tujuan dari praktikum fisika dasar tentng jembatan wheatstone adalah untuk manentukan tahanan suatu penghantar dengan rangkaian suatu jembatan wheatstone dan mengetahui fungsi masing-masing alat pada rangkaian jembatan wheatstone.

 

 

3. Waktu dan Tempat

Praktikum fisika dasar tentang jembatan wheatsone ini dilakukan pada hari rabu 08 Desember 2010 pukul 10.30 – 12.30 WIB.dan dilaksanakan di laboratorium IIP (ilmu-ilmu peraiaran), fakultas perikanan dan ilmu kelautan, Universitas Brawijaya Malang.

 

 

 

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

 

 

2.1 Pengertian jembatan wheatstone

Jembatan wheatstone adalah susunan komponen-komponen elektronika yang berupa resistor dan catu daya. Hasil kali antara hambatan-hambatan berhadapan yang satu akan sama dengan hasil kali hambatan-hambatan berhadapan lainnya. Jika beda potensial antara c dan d sama dengan nol, R1• R3 = R2 • R4. (Revalno,2010)

Sebuah jembatan wheatstone adalah sirkuit listrik yang ditemukan oleh samuel hunter christi pada tahun 1833 dan diperbaiki oleh sir charles wheatstone pada tahun1843. Hal ini digunakan untuk mengukur diketahui hambatan listrik dengan menyambungkan dua kaki dan rangkaian jembatan. Satu kaki merupakan komponen yang tidak diketahui. (Medi,2009)

Ada jembatan wheatstone yang dibawa-bawa (portable) yaitu yang sel keringnya lengkap dalam satu kotak. Perbandsingan MIN dapat dibuat baterai integral antara 0,001 dan 1000 dengan memuitar sebuah tombol dan harga ρ dapat diatur dengan empat saklar. (Francis,1962)

 

 

(Google image,2010)

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Galvanometer

Galvanometer adalah alat yang digunakan untuk deteksi dengan pengukuran arus. Kebanyakan alat atau kerjanya tergantung pada momen yang berlaku pada kumparan dalam medan magnet. Bentuk mula-mula dari galvanometer adalah seperti alat yang dipakai oested yaitu jarum kompas yang diletakkan dibawah kawat yang dialiri arus yang akan diukur kawat dan jarum diantara keduanya mengarah utara-selatan apabila tidak ada arus didalam kawat. Kepekaan galvanometer sepaerti ini bertambah apabila kawat itu dililitkan menjadi kumparan dalam bidang vertikal dengan jarum kompas ditengahnya. Dan instrumen semacam ini dibuat oleh Lord Kevin pada tahun 1890, yang tingkat kepekaannya jarang sekali dilampaui oleh alat yang ada pada waktu itu. (lutfi,2009)

Semua galvanometer didasarkan atas penemuan oleh Hans C.Oested bahwa jarum magnetis adalah yang dibelokkan oleh keberadaaan sebuah arus listrik yang lewat melalui konduktor dan utara tiang poin antara dalam arah yang ini baris induksi mengalir. Secara umum, sejauh mana jarum yang ternyata adalah bergantung pada kekuatan yang sekarang. (Merisca,2009)

Setiap alat yang digunakan untuk mendeteksi mengukur arus disebut galvanometer. Pada mulanya galvanometer itu hanyanlah alat seperti yang diciptakan Oested yaitu jarum kompas yang diletakkan dibawah kawat yang dialiri listrik yang akan diukur. Pada saat ini semua galvanometer yang dipakai mengggunakan kumparan bergerak atau kumparan berengsel menurut tipe yang diciptakan oleh D.arsonval. (Zemaky,1962)

 

 

 

 

 

 

 

(Google image, 2010)

 

 

 

2.3 Hambatan Listrik

Dalam suatu rangkaian listrik tentu terdapat hambatan. Hambatan/resistansi merupakan karakteristik umum dari suatu rangkain. Karakteristik hambatan komponen-komponen dalam rangkain listrik adalah: 1). Hambatan kawat penghantar. Besarnya kawat penghantar dipengaruhi oleh tiga faktor yaitu hambatan jenis penghantar, panjang penghantar, dan luas penampang penghantar. 2). Hambatan resitor digunakan aagr tidak membuang banyank biaya dalam pembuatan suatu hambatan. Besarnya resistansi suatu resistor dapat ditentukan secara langsung menggunakan alat ukur hambatan (ohmmeter) atau menggunakan perhitungan manual dengan kode warna resistor. (Ammanoel,2010)

 

 

Daftar Kode Warna Resistor Menurut Ammanoel (2010)

warna

Angka I

Angka II

Faktor Pengali

Toleransi

Hitam

0

0

100

Coklat

1

1

101

Merah

2

2

102

Jingga

3

3

103

Kuning

4

4

104

Hijau

5

5

105

Biru

6

6

106

Ungu

7

7

107

Abu-abu

8

8

108

Putih

9

9

109

5%

Emas

10%

Tak Berwarna

20%

 

Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melkawatinya. Hambatan listrik dapat dirumuskan sebagai berikut: R= V/I atau dimana tegangan dan I adalah arus satuan untuk hambatan adalah ohm (R). (Anton,2009)

 

 

2.4 Manfaat Jembatan Wheatstone dalam Bidang perikanan

Berbagai pemanfaatan penginderaan jauh dalam berbagai bidang kehidupan, khususnya dibidang kelautan, hidrologi, klimatologi, lingkungan dankedirgantaraan. Manfaat dibidang kelautan (seasat mos) adalah untuk pengamatan sifat fisi air laut, pemetaan perubahan pantai, abrasi, sedimentasi dan lain-lain.(Aryadamis,2009)

Menangkap ikan menggunakan cahaya adalah kegiatan perburuan seperti halnya menangkap harimau,babi hutan atau hewan-hewan liar lainnya di hutan, karena sifat memburu,menjadikan kegiatan penangkapan ikan mengandung ketidak pastian yang tinggi. Untuk mengurangi ketidak pastian hasil tangkap ikan tersebut nelayan sejak lama menggunakan sarana cahaya sebagai alat bantu penangkapan ikan. Sesunguhnya sangat berkaitan dengan upaya nelayan dalam memahami prilaku ikan disekitarnya.(vandef,2010)

 

 

 

BAB III

METODOLOGI

 

 

3.1 Gambar Rangkaian

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Alat dan Fungsi

Pada praktikum fisika dasar tentang jembatan wheatstone ini,alat yang digunakan sebagai berikut:

  • Jembatan Wheatstone : untuk menentukan nilai L1 dan L2,nilai L2>L1
  • Power Supply : mengubah arus Ac menjadi Dc dan sebagai sumber energi
  • Galvanometer : sebagai alat untuk mendeteksi adanya arus listrik pada rangkaian wheatstone
  • Kontak Geser : sebagai saklar, alat untuk memutus dan menyambung arus listrik
  • Kawat Nikron : sebagai stabilitas untuk menetralisir arus listrik agar terjadi arus listrik disetiap rangkaian jembatan wheatstone
  • Tahanan Standar : sebagai hambatan/tahanan yang sudah diketahui nilai hambatannya yaitu:10,12,15,33,47
  • Rx : sebagai resistor yang belum dikatahui nilai hambatannya
  • Penjepit Buaya : berfunsi sebagai penjepit pada tiap-tiap kabel agar terjadi arus listrik
  • Kabel Penguhung :untuk menghubungkan rangkaian kabel

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3 Skema Kerja

 

Alat yang digunakan

Disiapkan →disiapkan rangkaian seperti pada gambar(sumber daya dalam keadaan off

 Dihubungkan kabel penghubung(warna merah dan hitam pada resistor dengan tekanan 10Ω)

Diubah power suply dalam posisi on

Dicatat kedudukan kontak geser tersebut untuk menentukan panjang l1 dan l2 (calvanometer menunjukan angka nol)

Diulangi percobaan tersebut dengan memindahkan kabel penghubung pada RS:10Ω,12Ω,15Ω33Ω,47Ω secara bergantian

Dipindahkan kutub molaritas Rx sebanyak Sx dan diulangi Percobaan diatas

Dicatat dan ditentukan nilanya

Hasil

 

 

 

 

 

 

 

BAB IV

PEMBAHASAN

 

 

 

4.1 Data Pengamatan

  • No.

    Rs (ohm)

    Rx1

    Rx2

    L1(cm)

    L2(cm)

    L1(cm)

    L2(cm)

    1

    10Ω

    37

    63

    2

    98

    2

    12Ω

    35

    65

    1

    99

    3

    15Ω

    35

    65

    50

    50

    4

    33Ω

    37

    63

    1

    99

    5

    47Ω

    41

    59

    1

    99

    Untuk Rs 10Ω

Rx1= L2 ∙ Rs Rx2= L2∙Rs

L1 L1

= 63∙10 =79∙10

37 21

= 17,03Ω = 37,62Ω

  • Untuk Rs 12Ω

Rx1=L2∙Rs Rx2=L2∙Rs

L1 L1

=65∙10 =99∙12

  1. 1

=18,57Ω =1188Ω

  • Untuk Rs 15Ω

Rx1=L2∙Rs Rx2=L2∙Rs

L1 L1

=65∙15 =50∙15

  1. 50

=27,86Ω =15Ω

  • Untuk Rs 33Ω

Rx1=L2∙Rs Rx2=L2∙Rs

 

  • Ralat Mutlak (A)

A = A =

= =

= =

= =

= 9,8 = 995,49

 

 

 

  • Ralat Nisbi (I)

I1 = I2 =

= =

= 5,23 % = 10, 87 %

 

 

  • Ralat Keseksamaan (K)

K1 = 100 % – I1 K2 = 100 % – I2

= 100 % – 5,23% = 100 % – 10,87%

= 94,77 % = 89,13 %

 

 

  • Hasil Perhitungan

Hp1 = + A Hp2 = + A

= 37,46 + 9,8 = 1832,12 + 99,59

= 47,26 = 2827, 71

 

Hp­1 = – A Hp2 = – A

= 37,46 – 9,8 = 1932,12 – 995,59

= 27,66 = 836,53

 

  • Untuk Rs (33 )

Rx1 = Rx2 =

= =

= 56,19

= 3267

  • Untuk Rs (47 )

Rx1 = Rx2 =

= =

= 67,63 = 4653

 

 

  • =

=

= 37,46

 

  • =

=

= 1832,12

 

 

 

No

Rs (ohm)

Rx1 (ohm)

Rx2 (ohm)

1.

10

17,03

37,62

20,43

1794,5

417,38

3220230,25

2.

12

18,57

1188

18,89

1813,23

356,83

3287803,03

3.

15

27, 86

15

9,6

1817,12

92,16

3301925, 09

4.

33

59, 19

3267

18,73

1434,88

350,81

2058880, 61

5.

47

67, 63

4653

30,17

2820,88

910,23

7959363, 97

= 2127,41

= 19826202,95

 

 

 

 

 

 

4.2 Analisa Prosedur

Langkah pertama yang dilakukan dalam percobaan iniadalah menyiapkan semua peralatan yang akan digunakan yaitu: power suply,adaptor,galvanometer,jembatan wheatstone,kabel resistor standart, dan resistor yang belum diketahui nilainya.

Kemudian dihubungkan seperti pada gambar,sumber daya dalam keadaan off, setelah itu kabel-kabel warna(hitam dan merah) dihubungkan pada resistor dengan tahanan standart yang awal yaitu 10Ω. Kemudian saklar pada power suply do on kan,lalu pada kontak geser,digeserkan sepanjang kawat hingga galvanometer bergerak menuju angka nol, lalu didapatkan kedudukan kontak geser. Kemudian dicatat l1 dan l2 percobaan ini diulangi hingga atau dengan memindahkan Rx yang tersusun atas dan belum diketahui nilainya. Dilakukan sebanyak 5 perlakuan pada setiap percobaan. Kemudian diulangi denga memindahkan kabel penghubung pada Rs 12Ω,15Ω,33Ω,47Ω, lalu dicatat hasilnya(tiap Rs dihubungkan ke-5 resistor yang belum diketahui besarnya kemudian dicatat hasilnya)

Yang terakhir adalah membersihkan alat yang telah didunakan. Semua kabel yang terhubung dengan Rs,Rx,galvanometer,power suply, dan jembatan wheatstone dillepaskan dan dirapikan. Kemudian semua alat diletakkan pada tempay semula.

 

 

4.3 Analisis Hasil

Berdasarkan pratikum yang telah dilakukan didapat hasil pengamatan terhadap Rx1 dengan Rs 10 didapat L1 = 37 cm dan L2 = 63 cm. Pada Rs 12 nilai L1 = 35 cm dan L2 = 65 cm. Lalu pada Rs 15 didapat nilai L1 = 35 cm dan L2 = 65 cm. Sedangkan pada Rs 33 , L1 = 37 cm dan L2 = 63 cm. Kemudian Rs 47 nilai L1 = 41 cm dan L2 = 59 cm. Berdasarkan hasil perhitungan pada Rx1 dengan menggunakan rumus Rx1 = didapat nilai Rx1 pada Rs 10 adalah 17,03 , Rx1 pada R­ 12 = 18,57 pada Rs 15 Rx1 = 27,86 dan Rx1 pada Rs 33 dan 47 secara berturut-turut adalah 56,19 dan 67,63 . Sedangkan nilaidiperoleh dengan menjumlahkan semua Rx1 kemudian dibagi 5 dan diperolehsebesar 37,46 . jumlah dari adalah 2127, 41 nilai ralat nisbi (I) = 5, 23% dan Nilai keseksamaan (k) = 94,77%. Untuk hasil perhitungan Hp, (+) = 47, 26 dan Hp (-) = 27, 66.

Sedangkan hasil pengamatan terhadap Rx2 dengan Rs 10 diperoleh L1 = 21 cm dan L2 = 79 cm. Pada Rs 12 L1 = 1 cm dan L2 = 99 cm. Sedangkan pada Rs 15 cm didapat L1 = 50 dan L2 = 50 cm. Kemudian pada Rs 33 dan 47 nilai L1 dan L2 nya sama yaitu L1 = 1 cm dan L2 = 99 cm. Dari hasil perhitungan Rx2 dengan rumus Rx2 didapat Rs2 pada Rs 10 sebesar 37,62 , pada Rs12 = 1188 sedangkan nilai Rx2 pada Rs 15 , 33 dan 47 secara berturut-turut adalah 15 , 3267 dan 4653 . Jumlah yaitu 9160,62 dan nilai adalah 1832,12 . Kemudian jumlah dari adalah 19826202,95 . Nilai Ralat mutlak (A) adalah 995,59 sedangkan nilai ralat nisbi (I) adalah 10,87%, kemudian nilai keseksamaan yang didapat adalah 89,13%. Nilai perhitungan Hp adalah Hp­2 (+) = 2827,71 dan Hp2(-) = 836,53.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB V

PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

Dari praktikum fisika dasar tentang jembatan wheatstone dapat diambil kesimpulan antara lain adalah sebagai berikut:

  • Power Suply merupakan alat penghasil energi dan merubah arus ac menjadi dc
  • Arus adalah muatan netto yang mengalir melalui daerah satuan waktu
  • L1 danL2 pada Rs 33Ω dan 47Ω terhadap Rx2 memiliki nilai yang sama yaitu L1: 1 dan L2: 99
  • Perubahan L1 dan L2 pada Rs 10Ω,12Ω,15Ω,33Ω,dan 47Ω terhadap Rx. Penurunan tidak terlalu mencolok

 

 

5.2 SARAN

Pada praktikum kali ini sebaiknya para praktikan menguasai materi-materinya dan para asisten mengajari cara merangkai jembatan wheatstone agar praktikum paham dan mengerti.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Ammanoel.2010.hhtp://www.mediabali.net/listrik dinamis/hambatan listrik.html.diakses 26 november 2010.pukul 23.00 wib

Andhie.2010.http://andhie 13 student.umm.ac.id/2010/04/09/239/diakses 26 november 2010.pukul 23.00 wib

Anton.2009.http://anton 182.wordpress.com/2009/04/22/pengertian hambatan-arus-tegangan-dan-bunyi-hukum-ohm/diakses 27 november 2010.pukul 10.00 wib

Aryadhani.2009.http://aryadhani.blogspot.com/2009/05/01/acchive.html diakses 27 November 2010. pukul 10.00 wib

Diaf.2009.http//translate.google.co.id/translate)hi=id dan langpair=enlid dan μ :http://physics.kenyen.edu/early apparatus/electricus/wheatstone-bridge.diakses 27 November 2010. pukul 10.00 wib

Lutfi.2009.http://sebuah nama untuk cinta.blogspot.com/2009/jembatan wheatstone.html.diakses 27 November 2010. pukul 10.00 wib

Medi Zilfikar.2009.http://trasnlate google.co.id/translate ?hi=id & longpair-eglid& μ=http=://en.wikipedia.org/wiki/wheatstone bridge.html.diakses 27 November 2010. pukul 11 wib

Francis.1962.fisika untuk universitas 2 bina BDG

Merisca.2009.http://problem.fisika a.blogspot.com/2009/04/galvanimeter.html.diakses 27 November 2010. pukul 11.00 wib

Revalno.2010.http://www.mediabali net/listrik.dinamis/galvanimeter html.diakses 27 November 2010. pukul 11.00 wib

Zwmasky.1962.modern university physisc,city college newyork.1962 tokyo:japan

 

Your Reply

*