Pengukuran hambatan rendah dan tinggi secara akurat dan presisi

1. Pengukuran hambatan rendah dan tinggi secara akurat dan presisi

2. Latar belakang • Meskipun ohmmeter dapat digunakan namun terkadang kurang akurat. • Besarnya hambatan dapat ditentukan dengan metode ampermeter dan voltmeter namun selalu timbul kesalahan.

3. 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 .

4. 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.

5. Voltmeter dihubungkan melintasi beban • Padapengukurandisamping 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.

6. Rangkaian tersebut akan dapat mengukur R secara akurat jika nilai R jauh lebihkecil dari nilai hambatan dalam voltmeter sehingga Ix dapat diabaikan terhadap I

7. Voltmeter dihubungkan melintasi catu daya • Voltmeter menunjukkan tegangan beban (vx) ditambah tegangan pada ampermeter sehingga nilai hambatannya bebannya adalah

8. 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

9. 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.

10. 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

11. Penyelesaian Vx + VA = 500 V I = 0,5 A R = 1000 Ω -Ra R = 1000 Ω - 10 Ω R = 990 Ω

12. 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?

13. 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

14. Contoh soal 3 Berdasarkan contoh soal 1 dan 2, tentukan rangkaian yang akan memberikan pembacaan yang paling akurat jika Ra dan Rv diabaikan

15. 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.