Transcript Pengukuran hambatan rendah dan tinggi secara akurat dan presisi
Pengukuran hambatan rendah dan tinggi secara akurat dan presisi
Latar belakang
• • Meskipun ohmmeter dapat digunakan namun terkadang kurang akurat.
Besarnya hambatan dapat ditentukan dengan metode ampermeter dan voltmeter namun selalu timbul kesalahan.
Metode pengukuran
• • • Pengukuran hambatan secara presisi dapat dilakukan pada data-data dengan range sedang dengan menggunakan metode jembatan wheatstone.
Pengukuran hambatan yang sangat rendah membutuhkan ampermeter dengan hambatan yang sangat rendah ( jembatan kelvin).
Pada pengukuran hambatan yang sangat tinggi (hambatan insulasi) membutuhkan tegangan yang besar,ampemeter dengan hambatan kecil dan teknik khusus yang dapat memisahkan permukaan yang bocor dari volume hambatan .
Metode Voltmeter dan Ampermeter • • Metode ini dapat digunakan untuk menentukan nilai hambatan dengan menggunakan hukum Ohm .
Meskipun hasilnya cukup akurat namun pasti ada kesalahan yang timbul.
Voltmeter dihubungkan melintasi beban • Pada pengukuran di samping voltmeter mengukur tegangan yang melintasi beban, namun ampermeter menunjukkan nilai hambatan beban ditambah arus pada voltmeter.
• Nilai R sebenarnya adalah R = Vx/Inamun jika Ix sangat kecil maka kesalahannya dapat diabaikan.
• Rangkaian tersebut akan dapat mengukur R secara akurat jika nilai R jauh lebihkecil dari nilai hambatan dalam voltmeter sehingga Ix dapat diabaikan terhadap I
Voltmeter dihubungkan melintasi catu daya • Voltmeter menunjukkan tegangan beban (vx) ditambah tegangan pada ampermeter sehingga nilai hambatannya bebannya adalah
• Rangkaian di atas merupakan rangkaian yang paling cocok dipakai untuk nilai R sangat tinggi dibandingkan nilai hambatan ampermeter karena VA jauh lebih kecildibandingkan nilai Vx
Teknik penggunaan
• • • Rangkaikan rangkaian pada rangkaian voltmter dihubungkan melintasi beban. Secara hati-hati catat nilai ampermeter kemudian lepaskan hubungan voltmeter, jika pembacaan voltmeter tidak berubah dengan diputuskannya voltmeter maka I jauh lebih kecil dari Ix maka metode ini sudah tepat.
Jika pembacaan ampermeter berubah (menurun ) dengan diputuskannya voltmeter maka I tidak lebih kecil dari Ix, pada keadaan ini metode voltmeter yang dihbungkan melintasi catu daya adalah metode yang paling tepat.
Contoh 1
Hambatan suatu resistor diukur dengan metode voltmeter yang dihubungkan melintasi catu daya. Jika arus yang terbaca adalah 0,5 A dan voltmeter menunjukkan 500 V. Jika hambatan dalam ampermeter Ra = 10 Ω, voltmeter dipilih pada range 1000 V dengan sensitivitas 10 kΩ/V, tentukan nilai R
Vx + VA = 500 V I = 0,5 A
Penyelesaian
R = 1000 Ω -Ra R = 1000 Ω - 10 Ω R = 990 Ω
Contoh soal 2
Hambatan suatu resistor diukur dengan metode voltmeter yang dihubungkan melintasi beban. Jika hambatan dalam ampermeter Ra = 10 Ω, voltmeter dipilih pada range 1000 V dengan sensitivitas 10 kΩ/V, R sebenarnya adalah 990 Ω, tentukan pembacaan ampermeter dan voltmeternya jika tegangan sumbernya adalah 500 V?
Penyelesaian
R v = 1000 V x 10 kΩ/V = 10 MΩ Rv||R = 10 M Ω || 990 Ω = 989,9 Ω Jika tegangan catu daya adalah 500 V,maka pembacaan voltmeter adalah Sedangkan pembacaan ampermeter adalah
Contoh soal 3
Berdasarkan contoh soal 1 dan 2, tentukan rangkaian yang akan memberikan pembacaan yang paling akurat jika Ra dan Rv diabaikan
Penyelesaian
• • • Berdasarkan contoh soal 2, pembacaan voltmeter adaah 495 V sedangkan pembacaan ampermeter adalah 0,5 A sehingga nilai R= 990 Ω.
Berdasarkan soal 1, pembacaan voltmeter adalah 500 V dan pembacaan ampermeter adalah 0,5 A sehingga nilai R = 1000 Ω.
Berdasarkan hasil ini disimpulkan bahwa metode voltmeter yang dihubungkan melintasi beban memberikan hasil yang lebih akurat.