Kompetensi yang dicapai:
- Mampu merangkai jembatan universal menjadi jembatan Wien
- Mampu mengatur nilai-nilai resistansi potensiometer sehingga jembatan Wien benar-benar seimbang
- Mampu menjelaskan cara kerja jembatan Wien
1 Tuiuan Percobaan
- Merangkai jembatan Wien dan mengerti fungsinya.
- Mengukur kapasitansi kabel saluran hubung terbuka.
- Mengukur rugi-rugi (suceptansi paralel).
- Menghitung impedansi karakteristik.
2. Diagram Rangkaian
3. Alat-alat dan Komponen yang Digunakan
|
Jumlah |
Nama lnstrumen /Alat |
Nomor Alat |
|
1 |
Generator Fungsi |
|
|
1 |
Oscilloscope Dual Trace |
|
|
1 |
Frequency Counter |
|
|
1 |
Test probe, 10:1/1 :1, switchable |
|
|
2 |
2 Probe adapter |
|
|
1 |
Resistor 100 W;
1%; 0,5 W |
|
|
1 |
Potensiometer 1 kW,
10 putaran |
|
|
2 |
Saluran koaksial |
|
|
1 |
Potensiometer 470 kW,
0,5 W |
|
|
1 |
Kapasitor 10 nF, 1% |
|
|
1 |
Jembatan Universal |
|
|
1 |
Kabel BNC/4mm banana |
|
|
10 |
Plug penghubung koaksial |
|
|
1 |
Multimeter analog |
|
|
1 |
Tee konector BNC* |
|
4. Dasar Teori
Suatu jembatan Wien digunakan untuk pengukuran kapasitansi, resistansi dielektrik. Jembatan ini diseimbangkan oleh tegangan (R4) dan fasa (R2). Keseimbangan dilakukan dengan mengatur R4 dan R2. Nilai R2 diukur dengan ohm meter dan berikut ini berlaku saat seimbang.
CX = C.R4
/ R3 (1)
dan
RX = R2.R3
/R4
(C dalam Farad, dan R dalam W)
R adalah resistansi dielektrik yang paralel terhadap kapasitansi. 1/RX= G
Impedansi Karakteristik
Bila suatu saluran dibebani seharga impedansi karakteristiknya, maka tidak ada gelombang yang dipantulkan ke sumber gelombang. Dengan demikian penyaluran energi dapat maksimum dengan anggapan rugi-rugi pelemahan saluran diabaikan. Dengan hubungan seperti ini tegangan pada semua titik sepanjang saluran sama besamya (secara teori). Dalam kenyataan tegangan menurun sepanjang saluran yang disebabkan pelemahan kabel. Untuk frekuensi di atas 10 kHz, karakteristik impedansi dihitung dari karakteristik saluran:
Disederhanakan menjadi
Dalam suatu daerah antara (mendekati 100 kHz ke 1 MHz), efek kulit mempengaruhi R' dan L', sehingga suatu kabel HF (50 W) diukur pada frekuensi rendah, menghasilkan karakteristik yang hasilnya lebih tinggi dari impedansi karakteristik (mendekati 70 W).
Tugas lndividu : Buatlah ringkasan tentang jembatan Wien
5. Langkah Kerja
Sebelum merangkai peralatan, semua alat harus diuji kelayakan guna
Catat nomor kabel koaksial yang digunakan dan harus sama dengan nomor pada percobaan sebelumnya
Catat nomor instrumen osiloskup dan genarator fungsi
Siapkan osiloskup dalam kondisi stanby
Cek hubungan kabel BNC ke BNC, BNC ke banana dengan ohm meter
Siapkan generator fungsi ke tampilan gelombang sinus 20 kHz 4 Vpp
Pasang kabel koaksial ke panel modul.
5.1 Buat rangkaian seperti diagram 2.
Hubungkan saluran ke tterminal CX, RX dengan akhir saluran dihubung buka. gunakan tegangan U1 = 4 VPP 20 kHz sinus.
Pengaturan Osiloskup:
Y1(0,2 … 1 V/div; DC), TB 50 ms /div
(disesuaikan keperluan), auto, trigger; ext, U1. Seimbangkan jembatan
untuk tegangan minimum dengan mengatur R4 dan fasa minimum
dengan R2, lakukan secara bergantian.
Ukur resistansi R4 dan R2 dengan ohm meter.
5.2 Hitung nilai CX dan RX.
5.3 Hitung C' = C/l; G' = 1/R'; R' = R/l, panjang kabel 100 m.
5.4 Hitung impedansi karakteristik dengan persamaan (4).
6. Hasil Percobaan
Untuk 5.1
Harga potensiometer variabel 470 kW diukur dengan ohm meter sebesar:
R2=........W
Untuk 5.2
Dari persamaan (1)
C _ Fx n
X - ............ n =
dari persamaan (2)
nx n
R X=---.....-.... -n --
.nF
Untuk 5.3
G = 1/RX G’ = G/100
C' = CX/l = ……… pF/………m = ……… pF/m
G' = ……… S/ 100 = ……… S/m.
Untuk 5.4
7. Analisa Data
Diskusikan hasil pengukuran dalam satu kelompok, kaitkan hasil pengukuran dengan teori yang relevan dan diskusikan kesimpulan yang dapat dibuat
8. Kesimpulan
Buat kesimpulan dengan mengacu ke tujuan percobaan
9. Referensi
1.Transmission Line - Lucas Nülle
2.Handbook Transmission Line
