Jembatan Wheatstone Dan Pola Soal Serta Pembahasan

Jembatan Wheatstone hampir ibarat dengan rangkaian segitiga resistor seperti gambar di bawah ini.

Pada rangkaian jembatan wheatstone pada Rn diganti dengan Galvanometer (G), ibarat gambar di bawah ini. Jembatan wheatstone merupakan sebuah metode yang digunkan untuk mengukur kendala yang belum diketahui. Jembatan Wheatstone juga sanggup dipakai untuk mengkoreksi kesalahan yang sanggup terjadi dalam pengukuran kendala memakai hukum Ohm. Adapun susunan rangkaian jembatan Wheatstone ditunjukan ibarat gambar berikut ini.

Pada ketika jarum galvanometer menawarkan angka nol, ini mengambarkan pada galvanometer tidak ada arus yang mengalir. Akibatnya pada keadaan ini tegangan di R1 sama dengan tegangan di R4 dan tegangan di R2 sama dengan di R3 sehingga jikalau G = 0, akan berlaku:

R1 x R3 = R2 x R4

Persamaan R1 x R3 = R2 x R4 dikenal dengan prinsip jembatan Wheatstone. Bentuk sederhana dari jembatan wheatstone ditunjukan ibarat gambar berikut ini.

Ketika saklar S dihubungkan, arus listrik akan mengalir melalui susunan rangkaian, sedangkan jarum Galvanometer menyimpang ke kiri atau ke kanan. Jembatan dalam keadaan seimbang akan diperoleh dengan menggeser-geser kontak sepanjang kawat l. Pada keadaan setimbang, jarum Galvanometer akan mengambarkan angka nol, sehingga diperoleh persamaan:

R_xl₁ = Rl₂

R_x = Rl₂/l₁

R_x yaitu kendala yang akan diukur besarnya, sedangkan R merupakan kendala yang sudah diketahui besarnya. Panjang kawat l₁ dan l₂ sanggup terbaca melalui skala panjang pada kawat tersebut. Kenapa untuk mencari jembatan dalam keadaan seimbang harus menggeser-geser kontak sepanjang kawat l?

Untuk menjawab pertanyaan tersebut Anda kembali lagi ke konsep hambatan jenis suatupenghantar. Masih ingatkah anda dengan konsep tersebut? Kalau lupa ya silahkan anda baca-baca kembali konsep tersebut. Rumus R_xl₁ = Rl₂ dekat kaitannya dengan rumus R1 x R3 = R2 x R4 dan rumus R = ρl/A (konsep kendala jenis suatu penghantar).

Contoh Soal Tentang Jembatan Wheatstone

Perhatikan gambar di atas! Panjang kawat AC 80 cm dengan R = 120 Ω. Jarum galvanmeter mengambarkan angka nol pada ketika kontak dengan D yang panjangnya 60 cm dari A. Tentukan besarnya R_x?

Penyelesaian:

Diketahui:

R = 120 Ω

l₁ = 60 cm

l₂ = 80 cm-60 cm = 20 cm

Ditanyakan: R_x = ?

Jawab:

R_xl₁ = Rl₂

R_x = Rl₂/l₁

R_x = 120 Ω . 20 cm /60 cm

R_x = 40 Ω

Jadi besarnya kendala R_xadalah 40 Ω.