percobaan 1

c
 


 

    c    c    ! 

 
c  c   "   c
   #c    c   $% %    

TANGGAL PERCOBAAN : 25 april , 2011 JUDUL PERCOBAAN : Percobaan -1, Pengukuran Resistansi Saluran Koaksial TUJUAN PERCOBAAN : 1.Y 2.Y 3.Y 4.Y 5.Y

Mengenal jembatan wheatstone dan mengerti fungsinya. Mengukur resistansi kabel. Mengukur resistansi konduktor dalam (inner) dan menghitung resistansi luar (outer). Mengukur resistansi kabel pada frekuesi yang berbeda. Menentukan frekuensi maksimum untuk jembatan wheatstone.

DIAGRAM PERCOBAAN :

Gambar 1

ALAT YANG DIGUNAKAN : Jumlah 1 1 1 1 2 2 1 2 1 1 1 1 1

Nama Alat Generator Fungsi Osiloskop Dual Trace Frequency Counter* Test probe, 10:1/1:1, switchable 2 Probe adapter Resistor 100Ÿ ; 1% ; 0.5 W Potensiometer 1 K Ÿ, 10 putaran Saluran koaksial Kapasitor 10nF, 1% Jembatan Universal 1 Kabel BNC/4mm Banana Set kabel penghubung plug Tee conector BNC*

Nomor Alat E841198

Probe1

2.05.01.05.048.30/2.05.01.05.048.33 2.05.01.05.048.11

PROSEDUR : 1.Y Peralatan dirangkai seperti gambar 1 a.Y Saluran dihubungkan dengan plug konektor sehingga menjadi 100m. b.Y Ujung saluran dihubung singkat dengan menggunakan kabel test pendek. c.Y Resistansi diukur dengan menggunakan ohm meter dan baca hasil pengukuran. d.Y Saluran dihubungkan ke jembatan. e.Y Resistor dipasang sesuai dengan diagram. (sebelum dipasang kondisi resistor dicheck dengan ohm meter. f.Y Generator fungsi dipasang di U1 sebesar 4 Vpp; 50 Hz atau 100 Hz KHz pada jembatan. g.Y Osiloscop dipasang dan dihubungkan ; Y1 (0,2 V/div ; 1:1 ; DC) ke U1; TB (time base) sesuaikan dengan pengukuran. h.Y Jembatan diseimbangkan dengan mengatur potensiometer. i.Y Nilai resistansi diukur dengan ohm meter. j.Y Nilai Rx dihitung. (R konduktor luar dan dalam). 2.Y Kabel dihubungkan seperti diperlihatkan pada diagram, hitung tegangandan pengaturan osiloskop seperti langkah 1 (h s/d j). (R konduktor dalam) 3.Y Resistansi konduktor luar (screen) dihitung, dari hasil pengukuran 1 dan 2 4.Y Jembatan diseimbangkan seperti langkah 1 dan naikkan frekuensi menjadi 1Khz. Betulkan pengaturan keseimbangan dan amati tegangan sisa (tegangan minimal yang harus dibaca). 5.Y Langkah 4 diulangi tetapi frekuensi dinaikan menjadi 10 Khz. Kesimpulan sementara? r
        

        ü.Y Ulangi langkah 5 untuk frekuensi 100kHz.

DATA HASIL : -Y Hasil pengukuran dengan ohm meter menunjukkan nilai resistansi 45*. -Y Hasil pengukuran dengan jembatan : Rx dihitung dari persamaan A

A




A

A AA

 

A

R
 
        

 
 

    
 R                        

 

 
  



  R          

Gambar diagram perbandingan antara frekuensi inner dan outer sebuah saluran koaksial.

Gambar diagram perbandingan frekuensi dan tegangan sisa

Untuk langkah no 1.f dan 1.f keseimbangan dapat tercapai pada total inner dan outer tegangan. Sedangkan pada langkah nomor 4 5 ü keseimbangnan sulit untuk dicapai.
 !
"
 # R  
        $    

Gambar diagram perbandingan panjang kabel dan resistansi

BAHAN HASIL : 1.Y Resistansi kabel koaksial Pengukuran resistansi total kabel koaksial bisa dilakukan dengan menggunakan ohm meter dan menghubung singkat outer dan innernya. Akan tetapi hambatan sebuah kabel koaksial juga sangat dipengaruhi oleh frekuensi dan panjang dari kabel itu sendiri. Semakin panjang kabel maka semakin tinggi nilai dari resistansinya. Dari percobaan diatas semakin tinggi frekuensi semakin tinggi hambatan. Ini dikarenakan kabel koaksial tidak hanya memiliki faktor resistansi, akan tetapi juga ada faktor induktansi dan kapasitansi. a.Y Faktor induktansi (L) Ketika suatu sumber tegangan dihubungkan ke dua konduktor, suatu aliran arus muncul karena aliran muatan dalam saluran. Akibatnya medan magnetik muncul, yang berbanding lurus terhadap arus tersebut, menglilingi konduktor. Lingkaran flux yang menyertai per satuan arus I disebut induktansi, L. Maka ada induktansi per satuan panjang saluran ketika arus mengalir. b.Y Kapasitansi,C. Suatu muatan pada konduktor berbanding lurus terhadap perbedaan potensial (tegangan). Akibatnya saluran mempunyai kapasitansi paralel, C. c.Y Konduktansi,G . Jika dielektrik antara kedua konduktor tidak sempurna, elemen konduktif harus dianggap ada diantara saluran. Ini adalah konduktansi persatuan panjang saluran (km) , yang disimbolkan G. Sehingga impedansi total sangat dipengaruhi oleh frekuensi (jika frekuensi rendah) sebagaimana yang ada dalam rumus : l 

A    

diketahui   

Jika dalam frekuensi tinggi rumusnya menjadi :

 l  

2.Y Jembatan wheatstone.

Jembatan wheatstone yang digunakan untuk mengetahui resistansi yang tidak diketahui. Dari gambar diatas hambatan yang nilainya dicari adalah Rx, sedangkan R1 R2 dan R3 merupakan hambatan yang diketahui nilainya dengan R2 adalah hambatan yang dapat diubah-ubah nilainya. Jika perbandingan antara kedua hambatan di sisi yang diketahui (R2/R1) sama dengan perbandingan sisi yang dicari, Õ&& antara kedua titik potong ( dan ) akan menjadi nol dan tak ada ' Õ'( yang mengalir melalui galvanometer Vg. Jika jembatan tak seimbang (atau nilai salah satu sisi hambatan lebih besar dari hambatan lainnya), arah arus yang mengalir akan mengindikasikan apakah R2 terlalu tinggi atau terlalu rendah. 2 akan bervariasi atau diubah-ubah nilainya sampai tidak ada arus mengalir melalui galvanometer, yang berarti terbaca nol. Jembatan wheatstone ini dapat diaplikasikan untuk mengukur resistansi dari sebuah kabel koaksial. Dengan memberikan nilai dari R1 dan R3 yang sama dan potensio R2 digunakan sebagai nilai terukur dari saluran koaksial yang dipasang pada Rx. Dengan asumsi bahwa frekuensi yang diberikan kecil. Karena jika nilai dari frekuensi besar maka nilai impedansi sangat dipengaruhi oleh L dan C saja.

KESIMPULAN : 1.Y Jembatan wheatstone adalah jembatan yang digunakan untuk mencari nilai dari resistansi yang tidak diketahui. Untuk mencari nilai dari resistansinya titik ditengah harus tidak ada tegangan jika tidak ada tegangan berarti tidak ada arus yang mengalir atau dalam keadaan seimbang. Sehingga harda dari Rx dapat dicari dengan  

AA A

2.Y Mengukur resistansi kabel dapat dicari dengan cara : a.Y Mengukur langsung hambatan karakteristik kabel per meter dengan ohm meter. b.Y Menggunakan jembatan wheatstone dengan menggunakan frekuensi input yang rendah. 3.Y Nilai resistansi inner dan outer kabel koaksial sangat berbeda. Nilai resistansi outer cenderung relatif kecil dibandingkan innernya. 4.Y Hubungan antara frekuensi dan resistansi kabel adalah berbanding lurus. Maksudnya adalah jika frekuensi dinaikkan maka resistansi dari kabel koaksial juga akan bertambah. Ini disebabkan oleh faktor induktansi dan kapasitansi kabel koaksial. 5.Y Frekuensi maksimum jembatan wheatston dapat dicari dengan mencari frekuensi tertinggi jembatan tetapi nilai dari galvanometer/ osiloskop sebagai indicator penyeimbang masih bisa diatur agar bernilai 0V.

PERTANYAAN PRAPRAKTIKUM :

1.Y Dapatkah frekuensi diatas 1kHz digunakan pada jembatan wheatstone? Jelaskan! 2.Y Mengapa resistansi kabel bertambah besar nilainya jika saluran diperpanjang? 3.Y Apa yang dimaksud dengan rekatansi kabel? Dan mengapa reaktansi muncul pada saluran? JAWAB: 1.Y Tidak bisa , karena jembatan wheatstone hanya bisa digunakan untuk rangkaian yang dilalui tegangan DC. Rangkaian bisa disambungkan tegangan AC jika frekuensi yang diberikan rendah. 2.Y karena semakin pada teorinya resistansi saluran sebanding dengan panjang saluran dan berbanding terbalik dengan luas penampang 3.Y Hambatan aliran elektron yang melewati inductor dan kapasitor. Pada saluran koaksial nilai reaktansi kapasitif terjadi karena inner dan outer dari saluran yang dipisahkan oleh bahan dielektrik. Sedangkan nilai reaktansi induktansi dikarenakan bentuk kabel koaksial yang menyerupai tabung. Sehingga muncul nilai reaktansi kapasitif.

REFERENSI: !%&&R '  !  # ( '&   R&'R)
   &'R)) &  R



http://satriaskyterror.wordpress.com/2011/03/19/jembatan-wheatstone-bridge/