Dokumen tersebut membahas tentang pengukuran tahanan, terutama tahanan rendah dan tinggi, dengan metode amperemeter-voltmeter dan ohmmeter. Metode amperemeter-voltmeter digunakan untuk mengukur tahanan rendah dan tinggi dengan cara mengukur arus dan tegangan pada komponen, sedangkan ohmmeter dapat mengukur tahanan tetap maupun geser dengan membandingkan arus defleksi.

1. Pengukuran Tahanan
Simon Patabang, ST., MT.
http://spatabang.blogspot.com
Universitas Atma Jaya Makassar

2. Pendahuluan
Pengukuran tahanan dapat diklasifikasikan
berdasarkan besarnya tahanan yang akan diukur.
Klasifikasi besar tahanan adalah sebagai berikut :
1. Tahanan rendah
2. Tahanan Tinggi

3. Tahanan rendah, yaitu tahanan yang besarnya lebih
kecil dari 1 ohm.
Pengukuran tahanan rendah harus dilakukan
dengan ketelitian yang cukup tinggi karena nilai
tahanan yang diukur sangat kecil.
Beberapa metoda pengukuran tahanan rendah
antara lain:
1. Metode Amperemeter-Voltmeter
2. Metode Ohmmeter
A. Pengukuran Tahanan Rendah

4. Rangkaian Dengan Metode Amperemeter-Voltmeter
• Volt meter mengukur Vx (tegangan sebenarnya pada Rx)
• Amper meter mengukur arus masuk It (arus sumber).
• Iv adalah arus pada voltmeter.
• Arus sebenarnya Ix pada Rx adalah Ix = It – Iv
• Rm a = Tahanan dalam Ampermeter
• Rm v = Tahanan dalam Voltmeter

5. Pengukuran tahanan dengan metode Amperemeter –
Voltmeter dilakukan dengan cara :
1. Mengukur arus I yang melewati tahanan
2. Mengukur drop tegangan V di antara tahanan
tersebut dengan Voltmeter
3. Menghitung nilai tahanan R dengan rumus Ohm.
V = IR  R = V/I

6. Karene Rx paralel dengan Rm v maka Tegangan pada
Rx dan Rm V sama besarnya yaitu Vx.
Jika Tahanan yang diukur Rx sangat kecil dibandingkan
dengan Tahanan dalam Volt meter ( Rx << RmV ),
berarti arus Iv << Ix, maka Iv tidak mempengaruhi It
atau arus Iv dapat diabaikan.
Ix = It – Iv, jika Iv diabaikan maka Ix = It.
Rangkaian ini hanya cocok untuk pengukuran nilai
tahanan rendah dengan kesalahan pengukuran yang
sangat kecil.

7. B. Pengukuran Tahanan Tinggi
Rangkaian Dengan Metode Amperemeter-Voltmeter
• Volt meter mengukur Vt (tegangan sumber)
• Amperemeter mengukur arus sebenarnya Ix yang
mengalir dalam Rx. Rx adalah tahanan yang besar .
• Jadi Ix = It – Iv . Iv adalah arus pada voltmeter.
Tahanan tinggi, yaitu tahanan yang bernilai lebih besar
dari 1 ohm.

8. • Karena Rm A seri dengan Rx maka arus yang
mengalir pada Rx dan RmA sama besar yaitu Ix.
• Tahanan dalam Amperemeter RmA sangat kecil
dimana drop tegangan pada RmA sebesar :
Va = Ix.RmA.
Vt = Va + Vx
Vt = Ix. RmA + Ix. Rx, karena RmA << Rx, maka Va<<Vx
Dengan demikian Va dapat diabaikan maka :
Vt ≈ Vx

9. 3. Pengukuran Tahanan yang Besarnya tidak Diketahui
Posisi Saklar :
1. Pengukuran Tahanan Tinggi
2. Pengukuran Tahanan Rendah
Tahanan yang tidak ketahui, apakah Tahanan Rendah dan Tinggi
dapat diukur dengan rangkaian pengukuran Metode Volt Amper
sbb :

10. Cara Kerja :
1. Pasang tahanan yang akan diukur Rx, dimana saklar
pada posisi 1 dan amati pembacaan ampermeter.
2. Pindahkan saklar ke posisi. 2, jika :
a. Pembacaan ampermeter tidak berubah
kembalikan saklar ke posisi 1. Gejala ini
menunjukkan pengukuran tahanan tinggi. Catat
pembacaan arus dan tegangan, hitung Rx.
b. Pembacaan ampermeter berkurang, biarkan
saklar pada posisi 2. Gejala ini menunjukkan
pengukuran tahanan rendah. Catat pembacaan
arus dan tegangan dan hitung harga Rx.

11. 2. Metode Ohm Meter
• Ohm meter adalah alat ukur listrik yang digunakan
untuk mengukur besarnya hambatan suatu
komponen seperti resistor dan kawat penghantar.
• Dalam pengukuran listrik ada 2 macam hambatan
yang sering digunakan adalah :
1. Hambatan tetap, besarnya tetap
2. Hambatan geser (rheostat), hambatan yang
besarnya dapat diubah-ubah dengan cara
menggeser posisi tap.

12. • Hambatan Tetap
• Hambatan Tidak Tetap

13. 1. Mengukur Hambatan R Tetap dengan
Ohmmeter

14. Rangkaian Pengukuran Hambatan

15. Contoh
Perhitungan :
R Total = R1 // (R2 + R3) // R4
RA = R2 + R3
RA = 20 + 40 = 60 Ohm
1/R Total = 1/R1 + 1/RA + 1/R4
1/R Total = 1/60 + 1/60 + 1/60
1/R Total = 3/60 R Total = 60/3
R Total = 20 Ohm
Alat ukur Ohm meter akan menunjukkan hasil pengu-
kuran sebesar 20 Ohm

16. 2. Mengukur Hambatan Geser

17. Rangkaian Dasar Ohmmeter
dimana :
Rm = tahanan dalam
Idp = arus defleksi penuh
E = baterai dalam alat ukur
R2 = tahanan pembatas arus dan
pengatur nol
Rx = tahanan yg tidak diketahui
Rangkaian dasar Ohmmeter
terdiri dari sebuah tahanan
pengatur Nol, Rz dan tahanan
dalamnya Rm yang dihubung-
kan dengan baterai.
Rangkaian Dasar Ohmmeter

18. • Jika titik A dan B dihubung
singkat kemudian resistor
variabel Rz diatur maka arus
penyimpangan skala penuh
Idp adalah :
• Jika titik A dan B dihubungkan dengan tahanan Rx,
maka arus penyimpangan skala penuh adalah :
………..( 1 )
………..( 2 )

19. • Jika pers (1) dibandingkan dengan pers (2) yaitu
I/Idp, maka diperoleh :
………..( 3 )
P = I/Idp adalah kesalahan pe-
nyimpangan jarum penun-
juk (%)

20. Contoh :
Sebuah Ohmmeter dengan Idp = 1 mA dan Rm = 100 Ω
dengan baterai 3 V, Hitunglah besarnya Rx dengan skala
penyimpangan P terhadap arus Idp sebesar 20%, 40%, 50%,
75%, dan 100% untuk pembacaan resistansi !
Diketahui :
Idp = 1mA
E = 3 Volt
Rm = 100 Ω
P = 20%, 40%, 50%, 75%, dan 100%
Ditanyakan Rx =? Untuk tiap P

21. Jika tahanan Rx tidak dipasang atau titik x dan y
hubung singkat maka :

22. Nilai Rx dengan penyimpangan 20% dari Idp dengan pers
(3) diperoleh :
Nilai Rx dengan penyimpangan 40% dari Idp
Jika Rx dipasang :

23. Nilai Rx dengan penyimpangan 50% dari Idp
Nilai Rx dengan penyimpangan 75% dari Idp

24. Nilai Rx dengan penyimpangan 100 % dari Idp
Ohmmeter dikelompokkan dalam dua jenis, yaitu :
1. Ohmmeter tipe seri
2. Ohmmeter tipe shunt

25. 1. Ohmmeter Tipe Seri
Ohmmeter tipe seri, terdiri dari sebuah alat ukur
yang dihubungkan seri dengan sebuah tahanan R1
kemudian dihubungkan dengan tahanan Rx yang
akan diukur pada terminal AB.

26. dimana :
Im = arus simpangan penuh (Idp)
• Jika terminal A dan B dihubung singkat maka Rx = 0
dan arus simpangan penuh Idp mengalir dalam
rangkaian.
Pada kondisi ini tahanan shunt R2 diatur sampai jarum
penunjuk menunjukkan skala penuh dan posisi ini ditandai
dengan “ 0 “ ohm.
Rm//R2 dan Seri R1

27. Tahanan totalnya adalah Rh sbb :
Pada saat terminal A dan B hubung singkat, maka
total tahanan adalah Rt (R pengganti) dan
diperoleh arus skala penuh Idp atau Im.
( 1 )
( 2 )

28. • Jika diinginkan arus setengah skala penuh berarti
arus Idp menjadi ½ arus semula yaitu Idp = ½ It.
• Berarti Rt perlu ditambah sebanyak 2 kalinya
maka :
• Untuk menghasilkan defleksi skala penuh berarti arus
baterai (It ) menjadi 2 kalinya dengan persamaan

29. Idp = Im
Arus shunt melalui tahanan R2 adalah :
( 3 )

30. Tegangan shunt ( Esh ) sama dengan tahanan alat ukur
Em , jadi :
Subsitusi persamaan 3 ke dalam persamaan 4 di
atas. Kemudian subsitusi pers (2) It ke persamaan,
maka diperoleh :
( 4 )
( 5 )

31. Selesaikan persamaan (1) untuk harga R1, menghasilkan
:
Subsitusikan persamaan 5 ke dalam persamaan 6 di
atas, diperoleh :
( 6 )

32. Contoh:
Sebuah ohmmeter tipe seri, tahanan dalamnya 50 Ω,
membutuhkan arus skala penuh 1 mA, tegangan baterai 3
V, dan jarum melakukan defleksi pada skala 2000 Ω.
Tentukan :
a. Nilai R1 dan R2
b. Nilai R2 terbesar untuk mengkompensasi penurunan
tegangan sebesar 10 % dalam baterai.
c. Kesalahan skala pada tanda 2 000 Ω, jika tahanan R2
diatur seperti pada butir b.

33. Penyelesaian :
Diketahui :
Tahanan total Rt = 2000 Ohm
Idp = 1 mA
E = 3 Volt
Rm = 50 Ohm
Ditanyakan :
a. R1 dan R2
b. R2 jika E turun 10%
c. Kesalahan yang terjadi untuk kondisi b

34. Penyelesaian :
a. Arus total baterai pada defleksi skala penuh ( It ) :
Arus melalui tahanan pengatur nol R2 :
I2 = It - Idp = 1,5 mA - 1 mA = 0,5 mA
Jadi, nilai tahanan R2 adalah :

35. Nilai tahanan pembatas arus R1 :
R1 = Rt - Rp = 2000 - 33,3 = 1966,7 Ω
b. Pada penurunan 10 % tegangan baterai :
E = 3 V - ( 0,1 x 3 V ) = 3 - 0,3 = 2,7 V
Arus total baterai menjadi :
Tahanan Rm paralel dengan tahanan shunt ( Rp ) :

36. Arus shunt I2 :
I2 = It - Im = 1,35 A - 1 mA = 0,35 mA
Maka besar tahanan pengatur nol R2 :
c. Tahanan paralel dan nilai R2 yang baru menjadi :

37. Tahanan Rt = tahanan dalam total rangkaian akan
bertambah menjadi :
Rt = R1 + Rp = 1966,7 + 37 = 2003,7 Ω
Jadi nilai sebenarnya adalah 2003,7 Ω, sedang tanda
skala yang nyata adalah 2000 Ω, maka persentase
kesalahan :

38. Ohm Meter Tipe Shunt
• Ohmmeter tipe shunt sesuai untuk pengukuran tahanan-
tahanan yang sangat rendah dan tidak lazim digunakan
untuk pengukuran tahanan tinggi.
• Rangkaian Ohmmeter tipe shunt
dimana :
E = tegangan baterai
R1= tahanan pembatas arus
Rm= tahanan dalam

39. • Jika terminal A dan B dihubung singkat, maka tahanan Rx
= 0 dan arus melalui alat ukur (gerak d’Arsonval ) sama
dengan NOL.

40. • Jika terminal A dan B terbuka, maka Rx = ∞ dan
semua arus mengalir melalui alat ukur.
Jika Rx = ∞, maka arus skala penuh Idp mengalir
dalam rangkaian. R1 hubung seri dengan Rm maka
R total adalah :
Rt = R1 + Rm

41. Analisis ohmmeter tipe shunt
Besarnya Idp adalah : Idp = E / Rt
Idp = E / (R1 + Rm) 

42. Untuk setiap nilai Rx yang dihubungkan ke terminal AB akan
menyebabkan arus melewati alat ukur berkurang menjadi
Im :
Im = Vab/Rm (1)
Vab = It. Rp (2)
It = E/ (R1 + Rp) (3)
dimana :
Rp = Rx.Rm / (Rx + Rm) (4)
sehingga :

43. Subsitusi (3) ke (2)  Vab = E.Rp/ (R1 + Rp) (5)
Subsitusi (5) ke (1)  (6)
Subsitusi (4) ke (6) :
(7)

44. Arus Im melalui alat ukur pada setiap nilai Rx dibanding
kan terhadap arus skala penuh Idp :
Jika pembilang dan penyebut dibagi dengan R1 +
Rm, maka akan diperoleh :
Idp = E / (R1 + Rm)

45. • Jika dimisalkan bahwa :
Subsitusikan persamaan Ra ke dalam persamaan S
maka diperoleh :

46. • Jika persamaan di atas digunakan, alat ukur dapat
dikalibrasi dengan menentukan S yang dinyatakan
dalam Rx dan Ra.
• Pada pembacaan setengah skala ( Im = 0,5 Idp ),
persamaan (7) menjadi :

47. • Dari persamaan di atas menunjukkan bahwa tahanan
½ skala ditentukan oleh besarnya R1 dan Rm
• Hal ini menunjukkan bahwa ohmmeter tipe shunt
sangat sesuai untuk pengukuran tahanan yang
sangat rendah

48. Contoh :
Rangkaian yang ditunjukkan pada
gambar menggunakan gerakan
d’Arsonval 10 mA dengan tahanan
dalam 5 Ω dan tegangan baterai 3
V. Dengan menambahkan sebuah
tahanan paralel Rx dengan
penunjukan alat ukur 0,5 Ω pada
arus setengah skala penuh.
Tentukan :
a. nilai tahanan shunt Rx
b. nilai tahanan batas R1
Diketahui :
Idp = 10 mA, Rm=5
Ω, E=3V
Rx= 0,5 Ω pada Im
= 0,5 Idp

49. Penyelesaian :
a. Untuk defleksi setengah skala :
Im = 0,5 Idp = 5 mA
Tegangan pada Rm alat ukur adalah :
Em = 5 mA x 5 Ω = 25 mV
Karena tegangan Em = tegangan pada Rx , maka arus
melalui Rx :
Arus Im pada Rm ditambah arus Ish pada tahanan
shunt harus sama dengan arus pada tahanan yang
tidak diketahui Ix , jadi :

50. Ish = Ix - Im = 50 mA - 5 mA = 45 mA
Tahanan shunt Rx adalah :
b. Arus total baterai adalah ;
It = Im + Ish + Ix
It = 5 mA + 45 mA + 50 mA
It = 100 mA
Jadi penurunan tegangan pada
tahanan batas R1 adalah :
VR1 = E - Em
VR1 = 3000 mV – 25 mV
= 2,975 mV, maka :

51. Latihan Soal
1. Bila diketahui R1= 1KΩ, R2= 4KΩ,
R3= 2KΩ, R4= 2KΩ dan sumber
tegangan 12 Volt, hitunglah
besarnya arus i₁, i₂, Vab, dan Vbc
2. Untuk Gambar 2, hitunglah
besarnya arus I dan Vab.
3. Berapa pembacaan arus pada R7
bila diukur dengan Amperemeter
dengan tahanan dalam 50 Ω
4. Berapa pembacaan voltmeter
pada titik ab dengan tahanan
dalam 50 KΩ dan berapa %
kesalahan pembacaan voltmeter.
Gambar 1
Gambar 2

52. Sekian