Pembatasan Rentang Rheostat

BAGIAN DAN BAHAN

• Beberapa resistor 10 kΩ
• Satu potensiometer 10 kΩ, lancip linier (Katalog Radio Shack # 271-1715)

REFERENSI SILANG

Pelajaran Dalam Rangkaian Listrik , Volume 1, bab 5:“Rangkaian Seri dan Paralel”

Pelajaran Dalam Rangkaian Listrik , Volume 1, bab 7:“Sirkuit Kombinasi Seri-Paralel”

Pelajaran Dalam Rangkaian Listrik , Volume 1, bab 8:“Sirkuit Pengukuran DC”

TUJUAN PEMBELAJARAN

• Untuk menentukan hambatan seri-paralel
• Untuk menunjukkan teori dan praktik kalibrasi

DIAGRAM SKEMATIK

ILUSTRASI

INSTRUKSI

Eksperimen ini mengeksplorasi berbagai rentang resistansi yang dapat diperoleh dari menggabungkan resistor bernilai tetap dengan potensiometer yang terhubung sebagai rheostat.

Untuk memulai, sambungkan potensiometer 10 kΩ sebagai rheostat tanpa resistor lain yang terhubung.

Menyesuaikan potensiometer melalui jangkauan penuhnya akan menghasilkan resistansi yang bervariasi dengan lancar dari 0 hingga 10.000 :

Misalkan kita ingin meninggikan ujung bawah rentang resistansi ini sehingga kita memiliki rentang yang dapat disesuaikan dari 10 kΩ hingga 20 kΩ dengan sapuan penuh penyesuaian potensiometer.

Ini dapat dengan mudah dicapai dengan menambahkan resistor 10 kΩ di seri dengan potensiometer.

Tambahkan satu ke sirkuit seperti yang ditunjukkan dan ukur ulang resistansi total sambil menyesuaikan potensiometer:

Pergeseran di ujung bawah rentang penyesuaian disebut kalibrasi nol , dalam istilah metrologi.

Dengan penambahan resistor seri 10 kΩ, “titik nol” digeser ke atas sebesar 10.000 .

Perbedaan antara ujung tinggi dan rendah dari suatu rentang—disebut rentang sirkuit—tidak berubah, meskipun:rentang 10 kΩ hingga 20 kΩ memiliki rentang 10.000 yang sama dengan rentang 0 hingga 10 kΩ.

Jika kita ingin menggeser rentang rangkaian rheostat ini juga, kita harus mengubah rentang potensiometer itu sendiri.

Kita dapat mengganti potensiometer dengan salah satu nilai lain, atau kita dapat mensimulasikan potensiometer yang bernilai lebih rendah dengan menempatkan resistor di paralel dengan itu, mengurangi resistensi maksimum yang dapat diperoleh. Ini akan mengurangi rentang sirkuit dari 10 kΩ menjadi kurang.

Tambahkan resistor 10 kΩ secara paralel dengan potensiometer, untuk mengurangi rentang menjadi setengah dari nilai sebelumnya:dari 10 KΩ menjadi 5 kΩ. Sekarang rentang resistansi yang dikalibrasi dari rangkaian ini akan menjadi 10 kΩ hingga 15 kΩ:

Tidak ada yang bisa kita lakukan untuk meningkatkan rentang sirkuit rheostat ini, singkatnya mengganti potensiometer dengan resistansi total lain yang lebih besar.

Menambahkan resistor secara paralel hanya dapat mengurangi rentang. Namun, tidak ada batasan seperti itu dengan mengkalibrasi titik nol dari rangkaian ini, karena dimulai pada 0 dan dapat dibuat sebesar yang kita inginkan dengan menambahkan resistansi secara seri.

Banyak rentang resistansi dapat diperoleh hanya dengan menggunakan resistor nilai tetap 10 KΩ, jika kita kreatif dengan kombinasi seri-paralelnya.

Misalnya, kita dapat membuat rentang 7,5 kΩ hingga 10 kΩ dengan membangun rangkaian berikut:

Membuat rentang resistansi khusus dari resistor nilai tetap dan potensiometer adalah teknik yang sangat berguna untuk menghasilkan resistansi presisi yang diperlukan untuk sirkuit tertentu, terutama sirkuit meteran.

Di banyak instrumen listrik—khususnya multimeter—resistensi adalah faktor penentu rentang pengukuran instrumen.

Jika nilai resistansi internal instrumen tidak tepat, indikasinya juga tidak.

Menemukan resistor nilai tetap dengan resistansi yang tepat untuk penempatan dalam desain rangkaian instrumen tidak mungkin, jadi "jaringan" resistansi khusus mungkin perlu dibangun untuk memberikan resistansi yang diinginkan.

Memiliki potensiometer sebagai bagian dari jaringan resistor menyediakan sarana koreksi jika resistansi jaringan harus "melayang" dari nilai aslinya.

Merancang jaringan untuk rentang minimum memastikan bahwa efek potensiometer akan kecil, sehingga penyesuaian yang tepat dapat dilakukan dan pergerakan mekanismenya yang tidak disengaja tidak akan mengakibatkan kesalahan kalibrasi yang parah.

Bereksperimenlah dengan "jaringan" resistor yang berbeda dan perhatikan efeknya pada rentang resistansi total.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Potensiometer