Lampu yang Dinyalakan: Pembuangan Daya dalam Bohlam

1 · Memprediksi

Baterai 9 V menyalakan bola lampu melalui saklar tertutup. Jika Anda menukar bohlam yang hambatannya lebih rendah, apakah bohlamnya bersinar lebih terang atau lebih redup?

2 · Pengaturan

  1. Buka preset lampu yang diaktifkan dan tekan Reset. Saklar mulai tertutup, sehingga baterai 9 V menyalakan lampu.
  2. Aktifkan pembacaan daya pada lampu.
  3. Atur hambatan lampu untuk setiap percobaan dan catat daya yang hilang.

3 · Kumpulkan Data

Resistansi bohlam R (Ω)Arus I (mA)Daya yang dihamburkan P (W)
50.00
100.00
150.00

Plot daya P (sumbu y) terhadap 1/R (sumbu x) untuk tiga percobaan Anda.

4 · Analisis

  1. Untuk satu percobaan, hitung I = E/R menggunakan E = 9 V, lalu P = I²R (atau setara dengan E²/R). Bandingkan dengan tabel.
  2. Jelaskan mengapa bohlam dengan hambatan lebih rendah, yang menarik lebih banyak arus pada tegangan yang sama, pada akhirnya menghabiskan lebih banyak daya — kecerahan pada bohlam sebenarnya sebanding dengan daya.

5 · Perluas

  1. Bola lampu '100 W' pada 120 V menarik arus sekitar 0,83 A dan mempunyai hambatan sekitar 144 Ω saat panas. Dengan menggunakan P = E²/R, jelaskan mengapa bohlam 'wattase lebih tinggi' untuk tegangan yang sama harus mempunyai hambatan LEBIH RENDAH, bukan lebih tinggi.
  2. Filamen pijar sering kali rusak saat dinyalakan, saat suhunya dingin dan hambatannya paling rendah. Dengan menggunakan hubungan kekuatan Anda, jelaskan mengapa lonjakan arus (dan daya) paling tinggi pada saat itu.

Fisika di Balik Eksperimen Ini

Daya Listrik (dari I dan R)

Daya yang hilang sebagai panas dan cahaya pada beban resistif adalah P = I²R, yang pada tegangan tetap sama dengan P = V²/R. Beban dengan hambatan lebih rendah menarik lebih banyak arus dan menghilangkan lebih banyak daya, tetapi daya dan arus berskala dengan faktor yang sama saat hambatan berubah — membuat R menjadi setengah menggandakan keduanya, bukan melipatempatkan daya, karena R sendiri menyusut bahkan saat I bertambah.

← Kembali ke eksperimen

Rangkaian

138 Lembar Kerja Laboratorium Fisika Gratis yang Bisa Dicetak