Peredup Rheostat: Resistensi Variabel Berkelanjutan
1 · Memprediksi
Sebuah rheostat (resistor variabel) dihubungkan secara seri dengan lampu. Saat Anda menggeser rheostat ke arah hambatan yang lebih tinggi, apakah arus lampu naik atau turun?
- Arus meningkat seiring dengan meningkatnya resistensi rheostat.
- Arus turun seiring dengan naiknya hambatan rheostat - semakin banyak hambatan seri total berarti semakin sedikit arus.
- Arus tidak bergantung pada pengaturan rheostat.
2 · Pengaturan
- Buka preset peredup dan tekan Reset. Lampu dipasang pada 100 Ω; baterai menyuplai 9 V.
- Aktifkan pembacaan saat ini pada lampu.
- Tetapkan hambatan rheostat untuk setiap percobaan dan catat arus lampu.
3 · Kumpulkan Data
| Resistensi rheostat R_rh (Ω) | Arus lampu I (A) |
|---|---|
| 0.00 | |
| 50.00 | |
| 100.00 |
Plot arus I (sumbu y) terhadap hambatan rheostat R_rh (sumbu x) untuk tiga percobaan Anda.
4 · Analisis
- Untuk satu percobaan, hitung I = E/(R_lamp + R_rh) menggunakan E = 9 V, R_lamp = 100 Ω. Bandingkan dengan tabel.
- Rheostat dan lampu disusun secara seri, jadi hubungan ini sama dengan resistor seri — kecuali sekarang satu 'resistor' dapat disesuaikan secara terus menerus. Jelaskan mengapa menggeser rheostat dengan lancar akan meredupkan atau mencerahkan lampu.
5 · Perluas
- Tidak seperti peredup LED modern (yang menyalakan dan mematikan daya dengan cepat), peredup rheostat membuang energi sebagai panas di dalam rheostat itu sendiri, persis sebanding dengan I²R-nya. Jelaskan mengapa peredup rheostat model lama menjadi hangat.
- Rheostat ini dapat diatur mulai dari 0 Ω hingga 100 Ω. Berapakah kemungkinan arus maksimum (rheostat pada 0 Ω) dan arus minimum yang mungkin (rheostat maksimum)? Gunakan rumus Anda untuk memeriksa kedua batas tersebut.
Fisika di Balik Eksperimen Ini
Rheostat sebagai Resistensi Seri
Sebuah rheostat bertindak sebagai resistor seri yang dapat disesuaikan: I = E/(R_lamp + R_rh). Menggesernya ke arah hambatan yang lebih tinggi secara terus-menerus akan mengurangi arus, meredupkan lampu dengan lancar daripada menyalakan atau mematikannya sepenuhnya.