Meter Ideal: Amperemeter dan Voltmeter Tidak Mengganggu Rangkaian
1 · Memprediksi
Sebuah ammeter (seri) dan voltmeter (paralel) ditambahkan ke rangkaian resistor sederhana untuk mengukurnya. Apakah meteran itu sendiri mengubah perilaku sirkuit?
- Ya — menambahkan meter selalu mengubah arus dan tegangan yang ingin Anda ukur.
- Itu tergantung pada nilai resistor yang Anda uji.
- Tidak — amperemeter ideal mempunyai hambatan nol dan voltmeter ideal memiliki hambatan tak terhingga, sehingga tidak ada yang mengganggu rangkaian.
2 · Pengaturan
- Buka preset resistor terukur dan tekan Reset. Ammeter dipasang seri dengan R1; voltmeter ditempatkan secara paralel melintasi R1.
- Aktifkan pembacaan ammeter dan voltmeter.
- Tetapkan nilai R1 untuk setiap percobaan dan catat pembacaan ammeter.
3 · Kumpulkan Data
| Resistensi R1 (Ω) | Pembacaan voltmeter V (V) | Pembacaan amperemeter I (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
Plot pembacaan ammeter I (sumbu y) terhadap 1/R1 (sumbu x) untuk tiga percobaan Anda.
4 · Analisis
- Untuk satu percobaan, hitung I = E/R1 menggunakan E = 9 V. Bandingkan dengan tabel. Perhatikan pembacaan voltmeter tetap 9 V di setiap percobaan — jelaskan alasannya.
- Ammeter yang ideal memiliki 0 Ω, sehingga tidak ada tegangan yang turun — EMF baterai penuh muncul di R1 berapa pun nilai R1. Jelaskan mengapa ini berarti pembacaan voltmeter tidak pernah berubah meskipun R1 (dan arus) berubah.
5 · Perluas
- Amperemeter nyata mempunyai hambatan yang kecil namun bukan nol, dan voltmeter nyata mempunyai hambatan yang besar namun terbatas. Untuk R1 yang sangat kecil, apakah hambatan ammeter yang nyata (tidak ideal) akan menjadi lebih penting atau lebih kecil dibandingkan dengan R1?
- Eksperimen ini menempatkan amperemeter secara seri dan voltmeter secara paralel — satu-satunya penempatan yang tidak mengganggu rangkaian. Lihat eksperimen pertukaran meter untuk mengetahui apa yang salah jika ditempatkan sebaliknya.
Fisika di Balik Eksperimen Ini
Perilaku Pengukur Ideal
Ammeter ideal (0 Ω) yang ditempatkan secara seri tidak menambah hambatan pada loop, dan voltmeter ideal (∞ Ω) yang ditempatkan secara paralel tidak menarik arus — keduanya memungkinkan Anda membaca arus dan tegangan sebenarnya dari suatu rangkaian tanpa mengganggunya.