Pengukuran Tahanan Rendah Dengan Metoda Jembatan Thomson

Ilustrasi Jembatan Thomson

Jembatan Thomson (di beberapa negara disebut Jembatan Kelvin) adalah modifikasi dari Jembatan Wheatstone, dimana terpasang dua pasang ratio arm (lengan rasio). Jembatan Thomson ditemukan oleh William Thomson. Jembatan ini biasanya digunakan untuk mengukur tahanan yang kurang dari 1 ohm, dan cara kerjanya sama dengan jembatan Wheatstone.

     Pada saat mengukur tahanan yang rendah menggunakan Jembatan Wheatstone, maka tahanan dari sebuah penghantar tidak dapat diabaikan dan biasanya dapat mempengaruhi pengukuran. Untuk itu perlu dilakukan beberapa modifikasi. Jika rasio dari Resistansi m/o dan n/p (gambar ada di modul II PBL) seimbang dan senilai, maka Jembatan Thomson akan menjadi seimbang, dan akan didapat keadaan seperti pada Jembatan Wheatstone.

     Pada Jembatan Thomson terdapat resistor tambahan yang nilainya rendah. Resistor tambahan ini dan pengaturan internal dari jembatan, adalah pengubahan yang digunakan untuk secara substansial mengurangi kesalahan pengukuran yang diakibatkan oleh turunnya voltase pada arus tinggi (hambatan rendah) pada lengan jembatan. Ini terdiri dari dua set lengan rasio. Perangkat luar yang pertama dari lengan rasio adalah resistor yang biasa dikenal dan lengan rasio di bagian dalam menolong menghubungkan satu terminal dari Galvanometer pada titik yang sesuai.

     Nilai resistansi yang berkisar 1 ohm sampai 1 megaohm bisa diukur dengan akurasi mencapai 0,1%. Tetapi yang sulit adalah ketika resistansi yang sangat tinggi dan sangat rendah, diukur. Resistansi yang kurang dari 1 ohm sangat sulit untuk diukur dengat tepat. Ini disebabkan karena adanya ketidakpastian yang timbul dari hubungan resistansi antara resistor yang ingin diukur dan konektor jembatannya. Pengukuran resistansi yang lebih dari 1 Megaohm menjadi sulit karena adanya dua faktor: pertama, perbandingan dari resistansi standar Ra dan Rb meliputi sebuah perbandingan pada urutan 1000 ke 1; kedua, voltase yang diset pada jembatan harus meningkat secara substansial untuk memperoleh nilai terentu pada galvanometer. Hasilnya adalah bahwa peningkatan suplai tegangan yang meningkatkan disipasi daya dari resistor jembatan. Perubahan pada resistor Ra oleh panas adalah cukup untuk menghasilkan kesalahan yang cukup besar. Jembatan Thomson sangat dianjurkar untuk mengukur resistansi di bawah 1 ohm. Sedangkan Multimeter digunakan sebagai pengukur alat pada jembatan yang digunakan untuk mengukur resistansi besar.

     Hasil perhitungan nilai x yang kecil menunjukkan bahwa Jembatan Thomson berfungsi dengan baik. Karena Jembatan Thomson memang diutamakan untuk mengukur nilai hambatan yang kurang dari 1 Ohm. Dalam praktikum ini, Galvanometer berfungsi mendeteksi arus di cabang yang menghubungkan titik (jembatan) antara resistor penyeimbang jembatan. Jarum Galvanometer pada setiap nomor pengukuran selalu menyimpang walaupun sangat sedikit. Hal ini disebabkan perbandingan antara resistor-resistor penyeimbang jembatan yang kurang pas. Tetapi ini dapat diabaikan karena nilainya sangat kecil.

Sumber: Berbagai sumber