Pengertian Rangkaian Jembatan Wheatstone

Pengertian rangkaian jembatan wheatstone - Jembatan wheatstone merupakan sebuah alat ukur yang ditemukan pada tahun 1833 oleh Samuel Hunter Christie. Nah tahukah kamu seperti apa rangkaian jembatan wheatstone? Mungkin diantara kamu ada yang sudah mengetahuinya namun bagi kamu yang belum tahu maka di sini kami akan membahasnya mulai dari definisi rangkaian jembatan wheatstone, contoh rangkaian jembatan wheatstone, fungsi dari rangkaian jembatan wheatstone sampai dengan contoh aplikasi rangkaian jembatan wheatstone. Silahkan simak penjelasan tentang rangkaian jembatan wheatstone berikut ini.

Pengertian Rangkaian Jembatan Wheatstone

Rangkaian Jembatan Wheatstone adalah rangkian yang digunakan untuk menyederhanakan susunan hambatan yang semula tidak dapat disederhanakan secara seri paralel menjadi dapat disederhanakan secara seri-paralel. Satu rangkaian hambatan dapat dihitung dengan prinsip jembatan Wheatstone jika hasil dua kali hambatan saling berhadapan sama besar.

Rangkaian Wheatstone yaitu suatu rangkaian yang dibentuk dari 4 buah tahanan (R) berbentuk segi empat A-B-C-D dimana rangkaian ini dihubungkan dengan sumber tegangan dan sebuah galvanometer nol (0). Jika tahanan-tahann tersebut diatur sedemikian rupa, galvanometer tersebut tidak akan mengadakan sebuah hubungan antara keempat tahanan itu.

Rangkaian Wheatstone tidak lebih dari 2 pengaturan paralel rangkaian paralel yang sederhana yang dihubungkan atara terminal suplai tegangan dengan ground yang menghasilkan perbedaan teganan nol antara dua cabang paralel jika diimbangi. Pada rangkaian jembatan Wheatstone mempunyai 2 terminal input dan 2 terminal output yang terdiri atas 4 resistor yang dikonfigurasi dalam rangkaian.

Contoh Rangkaian Jembatan Wheatstone

Cara kerja rangkaian jembatan Wheatstone yaitu sirkuit listrik dalam 4 tahanan dan sumber tegangan yang dihubungkan melalui 2 titik diagonal pada kedua diagonal yang lain, yang mana galvanometer ditempelkan.

Rumus Rangkaian Jembatan Wheatstone

Pada rangkaian jembatan Wheatstone di tas dengan mengubah R4 menjadi resistansi dari nilai diketahui ataupun tidak diketahui pada lengan penginderaan jembatan Wheatstone yang seduai dengan Rx dan menyesuaikan resistor lawan, R3 untuk menyeimbangkan jaringan jembatan, akan menghasilkan output tegangan nol. Kemudian kita bisa melihat bahwa keseimbangan terjadi pada saat:

R1/R2 = R3/Rx = 1 (seimbang)

Persamaan Jembatan Wheatstone yang diperlukan untuk memberi nilai hambatan yang tidak diketahui Rx, pada keseimbangan diberikan sebagai berikut ini.

Dimana resistor, R1 dan R2 diketahui atau nilai preset.

Fungsi dari Rangkaian Jembatan Wheatstone

Fungsi rangkaian listrik jembatan wheatstone atau jembatan resistensi saat ini dapat digunakan di sejumlah aplikasi, dengan amplifier operasional modern kita bisa menggunakan rangkaian jembatan wheatstone untuk menghubungkan berbagai transduser dan sensor ke rangkaian penguat ini. Selain itu rangkaian Jembatan Wheatstone digunakan untuk mengukur suatu hambatan melalui cara arus yang mengalir pada galvanometer sama dengan nol (hal itu dikarenakan ujung-ujungnya sama besarnya). Sehingga bisa dirumuskan melalui perkalaian silang.

Contoh Aplikasi Rangkaian Jembatan Wheatstone

Agar lebih memhaminya berikut ini kami berikan contoh soal rangkaian jembatan wheatstone.

Contoh Soal 1:
Dibangun rangkaian jembatan Wheatstone yang tidak seimbang. Hitunglah tegangan keluaran pada titik C dan titik D dan nilai resistor R4 yang diperlukan untuk menyeimbangkan rangkaian jembatan.

Jawaban:
Untuk lengan seri yang pertama, ACB.

Untuk lengan seri yang kedua, ADB.

Tegangan untuk titik C-D diberikan sebagai berikut ini:

Selanjutnya nilai resistor, R4 yang diperlukan untuk menyeimbangkan jembatan diberikan sebagai berikut:

Di atas sudah kita lihat bahwa jembatan Wheatstone mempunyai 2 terminal input yaitu (A-B) dan dua terminal output yaitu (C-D). Jika jembatan seimbang, maka tegangan pada terminal output yaitu 0 Volt. Jika jembatan tidak seimbang, maka tegangan outputnya bisa positif ataupun negatif tergantung dari arah ketidak seimbangannya.

Contoh soal 2:
Terdapat rangkaian seperti pada gambar berikut ini
Apabila R1 = 50 Ohm, R2 = 60 Ohm, R3 = 40 Ohm, R4 = 20 Ohm, dan R5 = 30 Ohm

Hitunglah hambatan pengganti dari rangkaian tersebut.

Jawaban:
Pada rangkaian di atas kondisinya yaitu

Sehingga R5 tidak dapat dihilangkan begitu saja, namun harus dimasukkan ke dalam perhitungan. Caranya yaitu dengan mengubah R1, R4, dan R5 dengan 3 buah hambatan baru yaitu Ra, Rb, dan Rc, supaya rangkaian tersebut dapat diselesaikan secara seri atau paralel. Mengenai ilustrasinya dan rumus transformasinya yaitu sebagai berikut ini:

Sehingga rangkaian yang baru yaitu seperti pada gambar di bawah ini:

dengan

Langkah salanjutnya yaitu:
Seri antara Rb dan R2 diperoleh : 15 + 60 = 75 Ohm
Seri antara Rc dan R3 diperoleh : 6 + 40 = 46 Ohm

Paralel antara 2 hasil di atas yaitu

Yang terakhir serikan Rpararel dengan Ra sebagai Rtotal:

Dengan begitu akan diperoleh hambatan pengganti untuk rangkaian jembatan Wheatstone di atas yaitu 37.89 Ohm.

Itulah penjelasan yang dapat kami tuliskan tentang pengertian rangkaian jembatan Wheatstone. Semoga artikel yang telah kemi tuliskan dalam blog temukan pengertian ini dapat bermanfaat.

Sumber https://www.temukanpengertian.com/

Bagikan Artikel ini