LISTRIK
2
Jembatan
Wheatstone
I.
Tujuan Percobaan
1.
Menentukan besar hambatan
2.
Menentukan koefisien temperatur termistor
II.
Peralatan
1.
Kawat geser
2.
Hambatan standard dan hambatan geser
3.
Hambatan yang tidak dikatahui nilai hambatannya
4.
Termistor
5.
Galvanometer
6.
Catu daya DC
7.
Beaker glass yang berisi minyak parafin dan pengaduk
8.
Termometer
9.
Kompor listrik
10.
Kontak geser
III.
Teori
Jembatan
Wheatstone adalah rangkaian yang terdiri dari empat buah hambatan
seperti pada gambar di bawah ini :
Gambar
1
R1
,
R2
dan
R3
merupakan
hambatan yang sudah diketahui, sedangkan Rx
adalah
hambatan yang akan di cari besarnya. Pada keadaan setimbang,
galvanometer akan menunjukkan angka nol. Karena tidak ada arus yang
mengalir melalui galvanometer tersebut. Dalam keadaan ini berlaku
hubungan : 21
(1)
R RR R x 12 3
Namun
pada percobaan ini, jembatan Wheatstone yang kita manfa'atkan adalah
tampak seperti pada gambar dibawah ini :
Gambar
2
L
adalah kawat homogen, sehingga panjang kawat sebanding dengan nilai
hambatannya. Rs
adalah
hambatan standar yang nilainya dapat kita tentukan dengan mengatur
variabel yang ada. Untuk harga Rs
tertentu
dan dengan mencatat kedudukan kontak geser K yaitu panjang l1
dan
l2,
maka pada saat galvanometer menunjukan harga nol hubungan persamaan
(1) menjadi :
(2)
R ll R x s 12
Pada
umumnya nilai hambatan suatu bahan berubah terhadap temperatur. Untuk
kenaikan temperatur yang sama, dua bahan yang berbeda jenis akan
mengalami perubahan nilai hambatan yang berbeda pula. Hal ini
dipengaruhi oleh suatu besaran yang disebut koefisien temperatur.
Hubungan antara besar hambatan dengan temperatur suatu bahan
semikonduktor didekati dengan persamaan :
(3)
R Be T bT
dengan
: RT
=
besar hambatan pada suatu temperatur tertentu
B
= konstanta temperatur
b
= koefisien temperatur
T
= temperatur dalam kelvin.
Untuk
keadaan tertentu pers. (3) dapat diubah menjadi :
(4)
R R e T o b T
dengan
: RT
=
hambatan semikonduktor pada temperatur awal T
T
= perbedaan temperatur terhadap temperatur awal 22
IV.
Cara Kerja
A.
Mengukur hambatan murni
1.
Susun rangkaian seperti pada gambar 2.
2.
Tentukan harga Rs.
Atur kontak geser sehingga galvanometer menunjukan angka nol.
3.
Catat panjang l1
dan
l2
.
4.
Ulangi langkah 2 dan 3 untuk 10 macam Rs.
Tanyakan kepada asisten besarnya Rs
tersebut.
B.
Menentukan koefisien temperatur semikonduktor
1.
Susun rangkaian seperti pada gambar 2 tetapi dengan mengganti Rx
dengan
termistor yang telah dicelupkan ke dalam beaker glass yang berisi
minyak parafin. Termistor ini kita sebut saja sebagai RT.
2.
Letakkan bejana di atas kompor listrik. Celupkan termometer ke dalam
bejana. Tetapi jangan sampai bersentuhan dengan bejana (melayang
dalam minyak parafin). Catat temperatur minyak tersebut.
3.
Tentukan harga Rs
dan
aturkontak geser sehingga jarum galvanometer menunjukan angka nol.
4.
Ulangi langkah 2 dan 3 untuk 10 macam kenaikkan temperatur. Tanyakan
kepada asisten besar kenaikkan suhu.
V.
Tugas Pendahuluan
1.
Jelaskan apa kegunaan dari “Rangkaian Jembatan Wheatstone“ dan
bagaimana prinsip bekerjanya jembatan wheatstone tersebut !
2.
Apa yang dimaksud dengan Koefisen Temperatur dari sebuah penghantar
dan apakah setiap penghantar mempunyai Koefisien Temperatur?
3.
Dari sifat menghantar listriknya penghantar dapat di bagi menjadi :
Konduktor, Isolator, Semikonduktor dan Super Konduktor, jelaskan
bagaimana sifat-sifat dari penghantar tersebut, dan tuliskan beberapa
contoh pemakaiannya dalam kehidupan sehari-hari?
4.
Apa yang dimaksud dengan NTC dan PTC pada sebuah penghantar
semikonduktor, jelaskan beserta gambar grafiknya ?
VI.
Tugas Akhir
1.
Hitunglah besar Rx
untuk
hambatan murni beserta kesalahan relatif dan literaturnya !.
2.
Dengan menggunakan metode least square, tentukan koefisien
temperatur. Buat pula grafiknya ! Tetapi sebelumnya tentukan dulu
besar RT
untuk
setiap T tertentu !
3.
Berikan kesimpulan dan analisa dari percobaan saudara !
Tidak ada komentar:
Posting Komentar