Tugas Pendahuluan V

SOAL

1. Jelaskan prinsip kerja galvanometer !

2. Jelaskan cara kerja jembatan wheatstone !

3 Tulis dan jelaskan rumus kesetimbangan rangkaian !

PENYELESAIAN

1.

Gambar 5.1. Redaman pada galvanometer jenis kumparan putar

Galvanometer pada umumnya dipakai untuk arus searah, tetapi prinsipnya menggunakan konstruksi kumparan putar. Prinsip kerjanya serupa dengan kumparan putar untuk pengukur arus. Agar enersia dari bagian yang berputar menjadi kecil, maka kerangka dari kumparan yang dipakai sebagai alat peredam dihilangkan (gambar 5.1). Apabila arus I yang akan mengalir melalui kumparan putar, maka tegangan lawan diinduksikan dalam kumparan putar yang disebabkan adanya rotasi dari kumparan putar sehingga menimbulkan arus I_d. Arus ini digunakan sebagai momen peredam.

Dengan mengatur tahanan r_d, I_d akan berubah maka peredamnya dapat diatur. Besarnya r_d menentukan derajat dari peredaman. Apabila keadaan peredaman kritis maka tahanan r_d disebut tahanan luar untuk peredam kritis, besaran inilah yang disebut data galvanometer. Galvanometer arus searah tipe kumparan putar dapat digunakan sebagai alat penunjuk

2. Prinsip kerja jembatan wheatstone

Gambar 5.2. Jembatan wheatstone

Sirkuit listrik yang terdiri dari empat tahanan, dan sumber tegangan, yang dihubungkan melalui dua titik diagonal, dan pada kedua titik diagonal yang lain galvanometer ditempatkan, seperti yang diperlihatkan pada gambar 5.2 disebut jembatan wheatstone.

Misalkan bahwa K₁ tetap menutup dan K₂ terbuka. Tegangan-tegangan melalui terminal a-b pada saat ini disebut V_ab, maka tegangan melalui c-b dan tegangan melalui d-b masing-masing, dapat dinyatakan sebagai berikut :

................................................................. (1)

3. Dengan mengatur S, adalah mungkin untuk membuat V_cb = V_db, bila hal ini dipenuhi maka tidak ada arus yang akan mengalir melalui galvanometer, meskipun K₂ ditutup. Bila G tidak memperlihatkan pergeseran meskipun K₂ ditutup, maka dikatakan bahwa jembatan dalam keadaan seimbang. Dalam keadaan seimbang maka didapat persyaratan :

............................................................... (2)

Persamaan tersebut didapat dari persamaan 1 bila masing-masing dibagi satu dan lainnya. Jadi dalam keadaan seimbang maka persamaan dibawah ini didapatkan:

.............................................................. (3)

Jadi harga dari tahanan yang diketahui bias didapat dengan menyeimbangkan jembatan bila rasio dari tahanan-tahanan Q/P dan harga dari S diketahui.

Hubungan yang dinyatakan oleh persamaan 3 disebut syarat keseimbangan untuk jembatan. Mengenai keseimbangan dari jembatan ketiga hal dibawah ini penting.

¯ Keadaan seimbang tidak dipengaruhi oleh pergantian posisi dari sumber tegangan dan galvanometer.

¯ Kondisi keseimbangan tidak dipengaruhi, bila tegangan dari sumber tegangan berubah.

¯ Galvanometer hanya diperlukan untuk melihat bahwa tidak ada arus yang mengalir melalui sirkuitnya, jadi tidak perlu membaca harga arus pada skala.

S
Soal 2

Gmbr Galvanometer pada rangkaian

Soal:

1. Penggunaan galvanometer pada jembatan wheatstone?
2. Cara kerja galvanometer?

Jawaban:

1. Sebagai detektor, arus yang melalui galvanometer bergantung pada beda potensial titik C dan D.Jembatandisebut setimbang bila beda potensial galvanometer adalah nol,kondisi terjadi bila tegangan titik C ke A sama dengan tegangan titik D ke titik A atau dengan berdasarkan medan keterminal lain.
2. Serupa dengan kumparan putar untuk mengukur arus agar inersia dari bagian yang berputar jadi kecil,maka kerangka dan kumparan yang dipakai sebagai alat peredam dihilangkan. Apabila arus I yang akan mengalir melalui kumparan putar,maka tegangan lawan di induksikan dalam kumparan putar yang disebabkan rotasi kumparan putar, sehingga menimbulkan I, Arus ini digunakan sebagai momen peredam.