Dokumen ini membahas tentang tegangan dan regangan pada bahan. Tegangan didefinisikan sebagai rasio antara gaya dan luas permukaan, yang dapat berupa tegangan tarik atau tegangan tekan. Tegangan tarik akan memperpanjang bahan sedangkan tegangan tekan akan mempendekkan bahan. Hubungan antara tegangan dan regangan bersifat linier. Strain gauge adalah elemen logam atau semikonduktor yang dapat mendeteksi perubahan pan

1. Jens Martensson
Metal and
semiconductor
resistive strain
gauges
Instrumentation System
1

2. Jens Martensson
Stress and strain: (a) Effect of tensile stress (tegangan tarik) (b) Effect of
compressive stress (tegangan tekan).
Tegangan didefinisikan oleh gaya/luas, sehingga pada Gambar (a) tegangan yang dialami benda adalah +F/A,
tanda positif menunjukkan tegangan tarik yang cenderung menambah panjang benda. Pada Gambar (b)
tegangannya adalah -F/A, tanda negatif yang menunjukkan tegangan tekan yang cenderung mengurangi
panjang benda.
Efek dari tegangan yang diberikan adalah untuk menghasilkan regangan pada benda yang didefinisikan oleh
(perubahan panjang)/(panjang awal tanpa tekanan). Jadi pada Gambar (a) regangannya adalah e = +∆ l/l
(tarik), dan pada 8.5(b) regangannya adalah e =−∆ l/l (tekan);
2

3. Jens Martensson
Stress and strain: (a) Effect of tensile stress (tegangan tarik) (b) Effect of
compressive stress (tegangan tekan).
Hubungan antara tegangan dan regangan adalah linier dengan kemiringan garis disebut Modulus Elastis.
Berdasarkan Gambar tsb dapat dilihat bahwa peningkatan panjang benda disertai dengan penurunan luas
penampang, yaitu pengurangan lebar dan tebal. Jadi pada Gambar (a) regangan tarik longitudinal disertai
dengan regangan tekan transversal, dan pada Gambar (b) regangan tekan longitudinal disertai dengan
regangan tarik transversal.
3

4. Jens Martensson 4
Hubungan antara regangan longitudinal 𝑒𝐿 dan regangan tranversal 𝑒𝑇 adalah
𝑒𝑇 = −𝑣𝑒𝐿
Dimana 𝑣 adalah rasio Poisson yang nilainya memiliki rentang nilai antara 0,25-0,4
untuk sebagian besar bahan. Strain Gauge (pengukur regangan) adalah elemen logam
atau semikonduktor yang resistansinya berubah saat mengalami regangan. Kita dapat
memperoleh hubungan antara perubahan resistansi dan regangan dengan
mempertimbangkan faktor-faktor yang mempengaruhi resistansi elemen yaitu panjang
l, luas penampang A dan resistivitas 𝜌.
Strain gauges

5. Jens Martensson 5
Secara umum, 𝜌, l dan A dapat berubah jika element diregangkan. Sehingga terjadi
perubahan resistansi (∆𝑅):
Regangan longitudinal (𝑒𝐿)

6. Jens Martensson 6
Berdasarkan gambar disamping, A = wt
Dengan cara yang sama untuk
mendapatkan
∆𝑅
𝑅
. Buktikan
persamaan dibawah ini.

7. Jens Martensson
Data A Data B Data C
7
𝑒𝐿
2𝑒𝑇
Faktor Gauge (G):
…(1)
𝐺 =
ൗ
∆𝑅
𝑅𝑜
ൗ
∆𝑙
𝑙
Gauge factor of a strain gauge

8. Jens Martensson
Data A Data B Data C
8
Sebuah strain gage dilekatkan pada suatu batang baja sepanjang 10
cm yang mempunyai luas penampang 4 cm2. Batang baja ini mempunyai
modulus Young 207 GPa. Strain gage tadi mempunyai tahanan nominal
240  dengan gage factor sebesar 2.2. Pada saat sebuah gaya
bekerja pada batang baja, ternyata tahanan strain gage berubah
sebesar 0.013 . Berapakah besarnya gaya yang bekerja pada batang
baja.
Contoh Soal:

9. Thank You