Catatan Kuliah: Rangkaian Jembatan Wheatstone

Pendahuluan

• Jembatan Wheatstone digunakan untuk menentukan nilai hambatan tertentu (RX).

Prinsip Dasar

• Jika arus pada R5/3 adalah nol, maka berlaku hukum perkalian silang:
  • R1 * RX = R2 * R3
• Dalam kondisi ini, rangkaian dianggap terputus.

Langkah-langkah Menentukan Nilai RX

1. Hubungkan rangkaian dengan saklar.
2. Atur nilai R2 hingga arus di R5 menjadi nol.
3. Hitung nilai RX menggunakan rumus:
   • RX = (R2 * R3) / R1
4. Contoh perhitungan:
   • Misalkan R1 = 10 Ohm, R2 = 15 Ohm, R3 = 20 Ohm:
     • RX = (15 * 20) / 10 = 30 Ohm.

Penjelasan Rangkaian Jembatan Wheatstone

• Rangkaian terdiri dari 4 hambatan: R1, R2, R3, dan RX.
• Arus mengalir melalui R1 dan R2, dan bertemu di R5.
• Menggunakan Hukum Kirchhoff untuk menganalisis arus dan tegangan.

Hukum Kirchhoff

• Hukum I: Jumlah arus yang masuk sama dengan jumlah arus yang keluar di titik bercabang.
• Hukum II: Jumlah GGL dan produk arus dengan hambatan dalam suatu loop sama dengan nol.

Contoh dan Perhitungan

• Diberikan hambatan R10, R12, R4, R15, untuk menentukan apakah ini adalah jembatan Wheatstone:
  • Hitung hasil kali R5 dan R12, serta R4 dan R15.
  • Jika hasil sama, maka dapat dianggap sebagai jembatan Wheatstone.
• Total hambatan dihitung dengan menggabungkan hambatan seri dan paralel:
  • R_total = R_series + R_parallel

Kesimpulan

• Jembatan Wheatstone adalah metode efektif untuk mengukur hambatan yang tidak diketahui dengan prinsip keseimbangan arus.
• Penggunaan hukum Kirchhoff dan perhitungan sistematis diperlukan untuk menentukan nilai hambatan dengan akurat.