Tugas Pendahuluan Modul 1
- Jelaskan apa itu jembatan wheatstone dan fungsinya!
Jembatan Wheatstone adalah sebuah rangkaian listrik yang digunakan untuk mengukur nilai resistansi (hambatan) dengan akurasi tinggi.
Konsep Dasar
-
Struktur Rangkaian: Rangkaian ini tersusun dari empat resistor yang disusun membentuk pola seperti berlian. Dua resistor di satu sisi merupakan resistor yang diketahui nilainya, sedangkan salah satu resistor di sisi lainnya merupakan resistor yang ingin diukur.
-
Prinsip Keseimbangan: Jembatan Wheatstone bekerja berdasarkan prinsip keseimbangan arus. Sebuah galvanometer (atau alat pengukur arus kecil) dihubungkan di antara dua titik di dalam jembatan. Ketika rasio resistor pada satu cabang sama dengan rasio resistor pada cabang lainnya, arus melalui galvanometer akan nol (keseimbangan tercapai). Dalam kondisi ini, nilai resistor yang tidak diketahui dapat dihitung dengan menggunakan perbandingan antara resistor-resistor yang diketahui.
Fungsi utama jembatan Wheatstone adalah untuk mengukur resistansi yang tidak diketahui dengan cara membandingkannya dengan resistansi yang telah diketahui.
- Jelaskan pengertian potensiometer dan tahanan geser!
Potensiometer adalah komponen elektronik yang berfungsi untuk mengatur atau mengubah nilai tegangan dalam rangkaian listrik. Biasanya, potensiometer memiliki tiga terminal, di mana dua terminal terhubung ke ujung resistor tetap, dan terminal ketiga (disebut wiper atau geser) dapat bergerak di sepanjang elemen resistif. Dengan menggerakkan wiper, kita dapat memperoleh nilai pembagi tegangan yang berbeda, sehingga potensiometer sering digunakan sebagai pengatur volume, kontrol kecerahan lampu, dan aplikasi lain yang membutuhkan variabel resistansi atau tegangan.
Tahanan geser merupakan salah satu jenis potensiometer yang menekankan pada mekanisme pengubahan nilai resistansi dengan cara menggeser kontak (wiper) di sepanjang elemen resistif. Dengan pergerakan tersebut, nilai resistansi antara terminal geser dan terminal ujung berubah secara kontinu. Tahanan geser sering digunakan sebagai variable resistor atau rheostat untuk mengatur arus atau tegangan dalam rangkaian elektronik, tergantung dari posisi kontak geser.
- Jelaskan persamaan dan perbedaan potensiometer dan tahanan geser!
-
Prinsip Kerja:
Keduanya menggunakan kontak geser (wiper) yang bergerak di sepanjang elemen resistif, sehingga mengubah nilai resistansi yang terukur. -
Aplikasi Dasar:
Baik potensiometer maupun tahanan geser digunakan untuk mengatur atau mengubah nilai tegangan atau arus dalam rangkaian elektronik.Perbedaan:
- Potensiometer memiliki tiga terminal dan digunakan sebagai pembagi tegangan, sedangkan Tahanan Geser biasanya memiliki dua terminal dan digunakan sebagai resistor variabel.
- Potensiometer lebih sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan pembagian tegangan, sementara Tahanan geser lebih umum digunakan dalam aplikasi yang memerlukan pengaturan resistansi secara langsung.
- Jelaskan prinsip kerja potensiometer dan tahanan geser!
Prinsip Kerja Potensiometer
-
Struktur Dasar:
Potensiometer terdiri dari sebuah elemen resistif dengan dua ujung terminal tetap dan satu terminal wiper (kontak geser) yang dapat bergerak di sepanjang elemen tersebut. -
Pembagi Tegangan:
Biasanya potensiometer dihubungkan sebagai pembagi tegangan. Tegangan total diberikan ke kedua ujung elemen resistif. Dengan menggeser wiper, nilai resistansi pada masing-masing segmen (dari ujung ke wiper dan dari wiper ke ujung lainnya) berubah.-
Output Variabel:
Tegangan yang muncul pada terminal wiper merupakan perbandingan tegangan berdasarkan nilai resistansi masing-masing segmen. Dengan demikian, potensiometer menghasilkan output tegangan yang bisa disesuaikan sesuai posisi wiper.
-
Prinsip Kerja Tahanan Geser
-
Struktur dan Konfigurasi:
Tahanan geser pada dasarnya adalah potensiometer yang digunakan dengan hanya dua terminal, yaitu salah satu terminal ujung dan terminal wiper. Penggunaan dua terminal ini mengubah fungsi potensiometer dari pembagi tegangan menjadi variabel resistor. -
Pengaturan Resistansi:
Dalam konfigurasi ini, yang penting adalah nilai resistansi antara terminal wiper dan salah satu ujung elemen. Saat wiper digeser, nilai resistansi tersebut berubah secara kontinu.-
Pengaturan Arus:
Dengan mengubah resistansi, tahanan geser dapat mengatur besar arus yang mengalir dalam rangkaian. Ini sangat berguna untuk mengontrol intensitas atau jumlah arus dalam aplikasi seperti pengaturan kecerahan lampu atau pengendalian motor.
-
- Jelaskan pengaruh tahanan geser terhadap arus dan tegangan pada rangkaian berdasarkan hukum yang mendasari!
Hukum Ohm
Menurut Hukum Ohm, hubungan antara tegangan (V), arus (I), dan resistansi (R) adalah:
V = I × R
-
Jika nilai tahanan geser meningkat:
-
Total resistansi rangkaian yang dilalui oleh arus juga meningkat.
-
Dengan asumsi tegangan sumber tetap, arus yang mengalir dalam rangkaian akan menurun karena arus berbanding terbalik dengan resistansi.
-
Tegangan yang jatuh pada tahanan geser akan meningkat (V₍geser₎ = I × R₍geser₎), tetapi karena arus menurun, kenaikan tegangan tersebut tidak sebanding dengan peningkatan resistansi secara linier.
-
-
Jika nilai tahanan geser menurun:
-
Total resistansi rangkaian berkurang.
-
Arus yang mengalir dalam rangkaian akan meningkat karena hambatan yang lebih kecil.
-
Tegangan yang dijatuhkan pada tahanan geser juga menurun sesuai dengan penurunan nilai resistansi.
-
Hukum Pembagi Tegangan (Jika diterapkan sebagai potensiometer)
Ketika potensiometer digunakan sebagai pembagi tegangan (dengan tiga terminal), tegangan keluaran pada terminal wiper dapat dihitung dengan perbandingan resistansi:
V₍wiper₎ = V₍total₎ × (R₁ / (R₁ + R₂))
-
Menggeser wiper:
-
Mengubah nilai R₁ dan R₂, sehingga membagi tegangan total dengan proporsi tertentu.
-
Walaupun prinsip dasarnya sama dengan Hukum Ohm, pembagian tegangan ini memungkinkan pengaturan tegangan keluaran secara variabel sesuai posisi wiper.
-
Ringkasan Pengaruh
-
Arus:
-
Naiknya nilai tahanan geser → Arus berkurang (dengan tegangan sumber tetap).
-
Turunnya nilai tahanan geser → Arus meningkat.
-
-
Tegangan:
-
Tegangan jatuh pada tahanan geser berbanding lurus dengan nilai tahanan jika arus tetap.
-
Dalam rangkaian pembagi tegangan, tegangan keluaran di titik wiper bergantung pada perbandingan resistansi antara dua bagian elemen resistif.
-
Komentar
Posting Komentar