JEMBATAN WHEATSTONE

Pengertian Jembatan Wheatstone

Jembatan Wheatstone adalah susunan rangkaian listrik guna mengukur suatu tahanan yang tidak diketahui besarannya.

Fungsi dari Jembatan Wheatstone yaitu guna mengukur nilai suatu hambatan dengan cara arus yang mengalir galvanometer sama dengan nol sebab potensial ujungnya sama besar. Sehingga bisa dirumuskan dengan perkalian silang.
Cara kerja Jembatan Wheatstone adalah sirkuit listrik pada 4 tahanan dan sumber tegangan yang dihubungkan melalui 2 titik diagonal dan juga pada kedua diagonal yang lain dimana galvanometer ditempalkan

Gambar Jembatan Wheatstone

Gambar di bawah ini bentuknya sedikit berbeda tapi sejatinya sama. Gambar tersebut adalah susunan jembatan Wheatstone.

jembatan wheatstone

Contoh rangkaian untuk jembatan listrik selain jembatan wheatstone yaitu jembatan Wien, jembatan Kelvin, dan lain sebagainya. Rangkaian jembatan pada umumnya digambarkan seperti pada gambar di bawah.

Pada gambar di atas dijelaskan bahwa penyusun X1, X2, X3, dan X4 adalah komponen listri resistor, kapasitor, induktor, ataupun gabungan dari ketiganya. Sedangkan penyusun G yaitu Galvanometer yang berperan aktif sebagai rangkaian jembatan.

Cara Menentukan Hambatan Pengganti

Untuk mendapatkan besarnya suatu hambatan pengganti pada tiap susunan hambatan jembatan Wheatstone bisa memakai aturan dan rumus berikut:
1. Jika perkalian silang antara R1 dan R3 sama dengan R2 dan R4 maka R5 bisa diabaikan hingga hanya menjumlah secara seri lalu dipararelkan.

Hambatan di Tengah Ditiadakan

Sesudah chambatan tengah dianggap tidak ada, pakai prinsip seri-pararel untuk menemukan besarnya suatu hambatan pengganti.
2. Jika perkalian silang antara R1 dan R3 tak sama dengan perkalian antara R2 dan R4, maka hambatan harus diganti dengan hambatan baru hingga susunan hambatannya menjadi seperti di bawah ini.

penggantian Hambatan (amati letak Ra, Rb, dan Rc)

Keterangan
R1, R2, dan R5 diganti dengan Ra, Rb, dan Rc. Hingga susunan menjadi seperti di bawah ini.

Rumus
Ra = R1 . R2 / (R1 + R2 + R2)
R2 = R1 . R5 / (R1 + R2 + R2)
R3 = R2 . R5 / (R1 + R2 + R2)

Selanjutnya hanya melanjutkan dengan prinsip seri dan pararel hambatan untuk menemukan hambatan penggantinya.

Contoh Soal

Perhatikan gambar dibawah

contoh soal jembatan wheatstone

Tentukanlah besar hambatan penggantinya!
Jawab
R1. R4 ≠ R2. R3
Hambatan perlu diganti hingga menjadi
Ra = (2×4) / (2+4+2)
= 8/8
= 1 Ω
Rb = (2×2) / (2+4+2)
= 4/8
= 0,5 Ω
Rc = (4×2) / (2+4+2)
= 8/8
= 1 Ω
Rb dan R2 dirangkai seri
Rb2 = Rb + R2 = 0,5 + 1,5 = 2 Ω
Rc dan R4 (dirangkai seri)
Rc4 = Rc + R4 = 1 + 1 = 2 Ω
Rb2 dan Rc4 dirangkai pararel
1/Rb2c4 = 1/2 + 1/2
1/Rb2c4 = 1
Rb2c4 = 1Ω
Ra dan Rb2c4 (dirangkai seri)
Rtotal = Ra + Rb2c4
Rtotal = 1 + 1 = 2 Ω
Maka besarnya hambatan pengganti yaitu 2 Ω