Rangkaian Jembatan AC dan Rumus

Rangkaian jembatan ac merupakan salah satu aplikasi sederhana dari rangkaian ac RLC bersama dengan penggeser fasa. Rangkaian jembatan ini digunakan untuk mengukur induktansi L sebuah induktor atau kapasitansi C sebuah kapasitor.

Rangkaian Jembatan AC

Bentuk rangkaian ini mirip dengan rangkaian jembatan Wheatstone untuk mengukur resistansi yang tidak diketahui. Untuk mengukur L dan C, bagaimanapun, sebuah sumber ac dibutuhkan sama seperti ac meter daripada galvanometer. Sebuah ac meter dapat berupa ac ammeter atau voltmeter.
 
Simak rangkaian jembatan ac yang umum pada Gambar.(1)

 

Rangkaian Jembatan AC
Gambar 1. Jembatan ac umum

Rangkaian jembatan dalam kondisi seimbang ketika tidak ada arus yang mengalir ke meteran. Ini berarti V1 = V2. Mengaplikasikan prinsip pembagi tegangan menghasilkan

Rangkaian Jembatan AC
(1)

Jadi

Rangkaian Jembatan AC
(2)

atau

Rangkaian Jembatan AC
(3)

Ini merupakan persamaan seimbang untuk jembatan ac.

 
Jembatan ac yang khusus untuk mengukur L dan C digambar di Gambar.(2), dimana Lx dan Cx adalah induktansi dan kapasitansi yang nilainya belum diketahui untuk diukur sedangkan Ls dan Cs adalah induktansi dan kapasitansi standar (dimana nilainya diketahui secara pasti). Pada tiap kasus, dua resistor, R1 dan R2, memiliki nilai yang dapat bervariasi hingga ac meter menampilkan nilai 0. Sehingga rangkaian jembatan seimbang. Dari Persamaan.(3), kita dapatkan
Rangkaian Jembatan AC
(4)

dan

Rangkaian Jembatan AC
(5)

Perhatikan keseimbangan pada jembatan ac di Gambar.(2) tidak dipengaruhi frekuensi f dari sumber ac, karena f tidak memiliki hubungan di Persamaan.(4) dan (5).

Rangkaian Jembatan AC
Gambar 2. Jembatan ac khusus : (a) mengukur L, (b) mengukur C
 

Baca juga : analisis node rangkaian AC

Contoh Rangkaian Jembatan AC

Untuk pemahaman yang lebih baik mari kita simak contoh di bawah :

1. Rangkaian jembatan ac di Gambar.(1) seimbang ketika Z1 adalah resistor 1kΩ, Z2 adalah resistor 4.2kΩ, Z3 adalah kombinasi paralel dari resistor 1.5MΩ dan kapasitor 12 pF, dan f = 2 kHz. Temukan : (a) komponen seri yang menghasilkan Zx, dan (b) komponen paralel yang menghasilkan Zx.

Solusi :
Dari Persamaan.(3),

Rangkaian Jembatan AC
(1.1)

dimana Zx = Rx + jXx,

Rangkaian Jembatan AC
(1.2)

dan

Rangkaian Jembatan AC

atau

Rangkaian Jembatan AC
(1.3)

(a) Asumsikan Zx dibuat dari komponen seri, kita substitusi Persamaan(1.2) dan (1.3) pada (1.1) dan menghasilkan

Rangkaian Jembatan AC
(1.4)

Menyamakan bagian real dan imajiner menghasilkan Rx = 5.993 MΩ dan reaktansi kapasitif

Rangkaian Jembatan AC

atau

Rangkaian Jembatan AC

(b) Zx tetap seperti Persamaan.(1.4), tetapi Rx dan Xx disusun paralel. Asumsikan kombinasi paralel RC,

Rangkaian Jembatan AC

Dengan menyamakan bagian real dan imajiner, kita peroleh

Rangkaian Jembatan AC

For English read AC Bridge Circuit Formula and Theory of Operation.

Tinggalkan komentar