Pengertian Rangkaian Jembatan Wheatstone – Jembatan wheatstone merupakan sebuah alat ukur yang telah ditemukan oleh seorang bernama Samuel Hunter Christie pada tahun 1833. Tahukah sobat, apa itu rangkaian jembatan wheatstone? mungkin diantara kalian ada yang sudah mengetahuinya, nah untuk yang belum tahu, maka pada kesempatan kali ini kita akan sama-sama belajar mengenai pembahasannya mulai dari definisi rangkaian jembatan wheatstone, contoh rangkaian jembatan wheatstone, fungsi dari rangkaian jembatan wheatstone sampai dengan contoh pengaplikasian rangkaian jembatan wheatstone. yuk simak pembahasan selengkapnya berikut ini..
Contents
Pengertian Rangkaian Jembatan Wheatstone
Rangkaian Jembatan Wheatstone dapat diartikan sebagai sebuah rangkaian yang digunakan untuk menyederhanakan susunan hambatan yang semula tidak bisa disederhanakan secara seri – paralel sehingga bisa disederhanakan secara seri – paralel. Sebuah rangkaian hambatan bisa dihitung menggunakan prinsip dari jembatan wheatstone apabila hasil dari dua kali hambatan yang berhadapan sama besar.
Rangkaian Wheatstone yaitu sebuah rangkaian yang terbentuk dari 4 buah tahanan (R) yang berbentuk segi empat A-B-C-D yang rangkaiannya dihubungkan dengan sumber tegangan dan sebuah galvanometer nol (0). Apabila tahanan-tahanan tersebut diatur sedemikian serupa, galvanometer tersebut tidak akan menciptakan hubungan antara keempat tahanan tersebut.
Rangkaian wheatstone memiliki tidak lebih dari 2 pengaturan paralel rangkaian paralel yang sederhana yang dihubungkan antara terminal suplai tegangan dengan ground yang kemudian menghasilkan perbedaan tegangan 0 (nol) antara dua cabang paralel jika diimbangi. Selain itu, pada rangkaian wheatstone memiliki 2 terminal input dan 2 terminal output yang terdiri atas 4 buah resistor yang dikonfigurasi pada rangkaian.
Contoh Rangkaian Jembatan Wheatstone
Cara kerja dari rangkaian jembatan wheatstone yaitu sirkuit listrik yang ada dalam 4 tahanan dan sumber tegangan dihubungkan melalui 2 titik diagonal pada kedua diagonal yang lain, yang mana galvanometer ditempelkan.
Baca Juga: Cara memahami Listrik Dinamis
Rumus Rangkaian Jembatan Wheatstone
Pada rangkaian jembatan Wheatstone diatas dengan merubah R4 menjadi resistansi dari nilai yang telah diketahui maupun yang belum diketahui pada lengan penginderaan jembatan Wheatstone yang sesuai dengan Rx dan menyesuaikan dengan resistor lawan, R3 untuk meyeimbangkan jaringan jembatan, akn menghasilkan output tegangan nol. kemudian kita bisa melihat bahwa keseimbangan akan terjadi pada saat:
R1/R2 = R3/Rx = 1 (seimbang)
Persamaan Jembatan Wheatstone yang dibutuhkan untuk memberikan nilai hambatan yang tidak diketahui Rx, pada keseimbangan diberikan berikut ini:
Dimana resistor, R1 dan R2 diketahui atau nilai preset.
Fungsi dari Rangkaian Jembatan Wheatstone
Rangkaian jembatan Wheatstone atau jembatan resistensi mempunyai beberapa fungsi dan manfaat seperti pada; amplifier operasional modern yang menggunakan rangkaian jembatan wheatstone untuk menghubungkan berbagai transduser dan sensor pada rangkaian penguat ini. Selain itu, Rangkaian jembatan Wheatstone juga bisa digunakan untuk mengukur suatu hambatan melalui cara arus yang mengalir pada galvanometer sama dengan 0 (nol) hal ini disebabkan karena ujung-ujungnya sama besar). sehingga dapat dirumuskan dengan perkalian silang.
Baca Juga: LISTRIK DINAMIS : PART 1
Contoh Pengaplikasian Rangkaian jembatan Wheatstone
Untuk menambah pemahaman sobat semua, silahkan simak contoh soal dan pembahasannya mengenai Rangkaian jembatan Wheatstone berikut ini…
Contoh Soal 1:
Dibawah ini merupakan sebuah rangkaian jembatan wheatstone yang tidak seimbang, hitunglah tegangan keluaran pada titik C dan di titik D serta nilai resistor R4 yang dibutuhkan untuk menyeimbangkan rangkaian jembatan tersebut!
Jawaban:
Untuk lengan seri pertama (ACB)..
Untuk lengan seri kedua (ADB)…
Tegangan untuk titik C-D yakni sebagai berikut……
Kemudian, nilai dari resistor R4 yang dibutuhkan untuk menyeimbangkan jembatan yakni sebagai berikut…
Sebagaimana diatas, bisa diketahui bahwa jembatan wheatstone memiliki 2 buah terminal input (A-B) dan 2 buah terminal output (C-D). Apabila jembatan seimbang, maka tegangan pada terminal output menjadi 0 volt. dan jika jembatan tidak seimbang, maka tegangan outputnya bisa menjadi positif maupun negatif yang ditentukan menurut arah dari ketidakseimbangannya.
Baca Juga: Listrik Dinamis : Part 2 (SUMBER TEGANGAN dan HUKUM OHM RANGKAIAN HAMBATAN)
Contoh Soal 2:
Jika dibuat sebuah rangkaian seperti berikut, dengan R1 = 50 Ohm, R2 = 60 Ohm, R3 = 40 Ohm, R4 = 20 Ohm, dan R5 = 30 Ohm, dan digambarkan dengan…
Berapakah hambatan pengganti dari rangkaian tersebut?
Jawab:
Jika diperhatikan, kondisi dari rangkaian diatas yakni..
Sehingga R5 tidak bisa dihilangkan begitu saja, akan tetapi perlu memasukkannya kedalam perhitungan. Caranya yakni, dengan mengubah R1, R4, dan R5 dengan 3 buah hambatan yang baru, yakni Ra, Rb, dan Rc, agar rangkaian tersebut bisa diselesaikan secara paralel. Berikut ini adalah ilustrasi dan rumus transformasinya..
Sehingga diperoleh sebuah rangkaian baru seperti gambar berikut…
Dengan…
kemudian langkah berikutnya…
Seri antara Rb dan R2 hasilnya: 15 + 60 = 75 Ohm
Seri antara Rc dan R3 hasilnya: 6 + 40 = 46 Ohm
Paralel dari hasil diatas yakni,,,
Kemudian terakhir kita serikan Rparalel dengan Ra sebagai Rtotal…
sehingga diperoleh hasil dari hambatan pengganti untuk rangkaian jembatan wheatstone diatas yakni sebesar 37.89 Ohm.
Demikianlah sobat, sedikit materi mengenai pengertian rangkaian jembatan wheatstone yang bisa kami sampaikan. Semoga materi kali ini bermanfaat dan sampai jumpa kembali pada kesempatan lainnya…