Korslet Bohlam: Apa yang Terjadi Saat Anda Melewatinya
1 · Memprediksi
Dua buah bohlam (lampA, lampuB) dipasang seri. Sebuah saklar yang dirangkai secara paralel pada lampu B, mula-mula dalam keadaan terbuka. Jika Anda menutupnya — membuat pintasan hambatan nol di sekitar lampB — apa yang terjadi pada kecerahan lampA?
- LampuA meredup ketika saklar ditutup.
- Kecerahan LampA tidak berubah.
- Menutup saklar akan melewati lampuB, jadi lampuA sekarang mendapatkan arus rangkaian penuh — lampu menjadi terang.
2 · Pengaturan
- Buka preset short-a-bulb dan tekan Reset. Kedua bohlam menyala dengan hambatan yang sama ( 100 Ω); saklar mulai terbuka.
- Aktifkan pembacaan arus pada kedua bohlam.
- Catat arus lampu A dengan saklar terbuka, kemudian tutup saklar dan catat kembali.
3 · Kumpulkan Data
| Status sakelar (0 = terbuka, 1 = tertutup) | Lampu A arus I (mA) |
|---|---|
| 0 | |
| 1 |
Buatlah diagram batang yang membandingkan arus lampu A pada kasus saklar terbuka dan saklar tertutup.
4 · Analisis
- Dengan saklar terbuka, kedua lampu dirangkai seri: I = E/(2R) menggunakan E = 9 V, R = 100 Ω. Ketika ditutup, lampuB (100 Ω) dilewati oleh saklar 0 Ω, sehingga hanya menyisakan lampuA: I = E/R.
- Jelaskan mengapa jalur hambatan-nol yang paralel dengan lampuB membawa semua arus, meninggalkan arus nol melalui lampuB sendiri setelah saklar ditutup.
5 · Perluas
- Daya LampA naik empat kali lipat ketika sakelar ditutup — arusnya menjadi dua kali lipat, dan P = I²R sebanding dengan kuadratnya (penalaran yang sama seperti switched-lamp). Dari mana daya ekstra itu berasal — apakah baterai bekerja sama kerasnya dalam kedua kasus tersebut?
- Sakelar sebenarnya memiliki hambatan yang kecil namun bukan nol ketika ditutup. Apakah hal tersebut akan mengubah hasil kualitatif di sini (pencerahan lampu), atau hanya angka pastinya saja?
Fisika di Balik Eksperimen Ini
Korslet Cabang
Jalur dengan hambatan nol yang paralel dengan sebuah komponen membawa arus alih-alih komponen tersebut (karena arus mengikuti jalur yang hambatannya paling kecil), secara efektif menghilangkannya dari rangkaian — hal ini disebut 'korsleting' pada komponen.
Rangkaian
- Hukum Ohm: Arus, Tegangan, dan Resistansi
- Resistor dalam Seri: Resistansi Tambah
- Resistor Paralel: Pembagian Arus
- Lampu yang Dinyalakan: Pembuangan Daya dalam Bohlam
- Baterai dalam Seri: Penambahan EMF
- Meter Ideal: Amperemeter dan Voltmeter Tidak Mengganggu Rangkaian
- Bohlam dalam Seri: Arus Bersama, Bohlam Peredup
- Bohlam Paralel: Tegangan Sama, Kecerahan Penuh
- Peredup Rheostat: Hambatan Variabel Terus-Menerus
- Penempatan Meter yang Benar: Ammeter Seri, Voltmeter Paralel
- Meter Bertukar: Kesalahan Umum Pengkabelan
- Pengisian RC: Pendekatan Eksponensial Kapasitor
138 Lembar Kerja Laboratorium Fisika Gratis yang Bisa Dicetak