Penulis Topik: Rangkaian Semacam Jembatan Wheatstone  (Dibaca 1169 kali)

0 Anggota dan 1 Pengunjung sedang melihat topik ini.

Offline cotrans

  • Administrator
  • Jr. Member
  • *****
  • Tulisan: 57
  • Karma: +2/-0
    • Lihat Profil
    • MISTERI PRIVE
  • Bidang Minat Fisika: Lainnya
Rangkaian Semacam Jembatan Wheatstone
« pada: November 27, 2019, 09:02:53 PM »
Moshi moshi.

\section{Rangkaian Semacam Jembatan Wheatstone}


Pada gambar, tampak sebuah rangkaian listrik semacam jembatan Wheatstone, hanya bedanya, pada rangkaian ini, penggal kawat yang dilalui arus $i_5$ hambatannya nol.  Rangkaian di sebelah kanan adalah rangkaian setara dari rangkaian yang di sebelah kiri.  Andaikan telah diketahui $R_1$, $R_2$, $R_3$, $R_4$, dan $V$, kemudian akan dicari $i$, $i_1$, $i_2$, $i_3$, $i_4$, $i_5$, dan $R$.  Dari hukum tegangan dan arus Kirchoff, diperoleh seperangkat sitem persamaan yaitu sebagai berikut.
\[ -V + i_1R_1 + i_3R_3 = 0. \]
\[ i_2R_2 - i_1R_1 = 0. \]
\[ i_4R_4 - i_3R_3 = 0. \]
\[ -i + i_1 + i_2 = 0. \]
\[ -i_2 + i_4 + i_5 = 0. \]
\[ -i_5 + i_3 - i_1 = 0. \]
\[ i - i_4 - i_3 = 0. \]
\[ -V + iR = 0. \]
Apabila sistem persamaan ini diselesaikan untuk $i$, $i_1$, $i_2$, $i_3$, $i_4$, $i_5$, dan $R$, maka antara lain diperoleh hasil-hasil sebagai berikut.
\[ i = V\frac{(R_1 + R_2)(R_3 + R_4)}{R_1R_2R_3 + R_1R_2R_4 + R_1R_3R_4 + R_2R_3R_4}. \]
\[ R = \frac{R_1R_2R_3 + R_1R_2R_4 + R_1R_3R_4 + R_2R_3R_4}{(R_1 + R_2)(R_3 + R_4)}. \]
\[ i_5 = V\frac{R_1R_4 - R_2R_3}{R_1R_2R_3 + R_1R_2R_4 + R_1R_3R_4 + R_2R_3R_4}. \]
Dari hasil tersebut, dapat ditarik kesimpulan bahwa ternyata hambatan pengganti $R$ sistem tersebut tidak lain adalah $R = (R_1//R_2) + (R_3//R_4)$, serta bahwa ternyata $i_5$ akan bernilai nol apabila $R_1R_4 = R_2R_3$.  Tegangan penggal kawat yang dilalui arus $i_5$ tentu saja selalu sama dengan nol, berapapun besarnya $i_5$, sebab pada penggal kawat tersebut hambatannya nol, sesuai dengan hukum Ohm.

Sekian dan terima kasih.