Resistensi Nonlinier

BAGIAN DAN BAHAN

• Kalkulator (atau pensil dan kertas untuk berhitung)
• Baterai 6 volt
• Lampu pijar tegangan rendah (Katalog Radio Shack # 272-1130 atau yang setara)

REFERENSI SILANG

Pelajaran Dalam Rangkaian Listrik , Volume 1, bab 2:“Hukum Ohm”

TUJUAN PEMBELAJARAN

• Penggunaan voltmeter
• Penggunaan amperemeter
• Penggunaan ohmmeter
• Penggunaan Hukum Ohm
• Kesadaran bahwa beberapa resistensi tidak stabil!
• Metode ilmiah

DIAGRAM SKEMATIK

ILUSTRASI

INSTRUKSI

Ukur hambatan lampu dengan multimeter Anda. Angka resistensi ini disebabkan oleh "filamen" logam tipis di dalam lampu.

Ini memiliki resistansi yang jauh lebih besar daripada kabel jumper, tetapi kurang dari resistor mana pun dari percobaan terakhir. Catat nilai resistansi ini untuk penggunaan di masa mendatang. Bangun sirkuit satu-baterai, satu-lampu.

Atur multimeter Anda ke kisaran tegangan yang sesuai dan ukur tegangan di seluruh lampu saat diberi energi (menyala). Catat nilai voltase ini bersama dengan nilai resistansi yang diukur sebelumnya.

Atur multimeter Anda ke kisaran arus tertinggi yang tersedia. Putuskan sirkuit dan hubungkan ammeter di dalam pemutusan itu, sehingga menjadi bagian dari sirkuit, secara seri dengan baterai dan lampu.

Pilih rentang arus terbaik:mana saja yang memberikan indikasi meteran paling kuat tanpa melebih-lebihkan meteran. Jika multimeter Anda diatur secara otomatis, tentu saja Anda tidak perlu repot mengatur rentang.

Catat nilai arus ini bersama dengan nilai resistansi dan tegangan yang direkam sebelumnya. Mengambil angka terukur untuk tegangan dan resistansi, gunakan persamaan Hukum Ohm untuk menghitung arus rangkaian. Bandingkan angka yang dihitung ini dengan angka terukur untuk arus sirkuit:

Apa yang harus Anda temukan adalah perbedaan mencolok antara arus terukur dan arus terhitung:angka yang dihitung adalah jauh lebih besar. Kenapa ini? Agar lebih menarik, coba ukur lagi hambatan lampu, kali ini dengan model meteran yang berbeda.

Anda perlu melepaskan lampu dari sirkuit baterai untuk mendapatkan pembacaan resistansi karena voltase di luar meteran mengganggu pengukuran resistansi. Ini adalah aturan umum yang harus diingat:ukur resistansi hanya pada tidak bertenaga komponen!

Menggunakan ohmmeter yang berbeda, lampu mungkin akan terdaftar sebagai nilai hambatan yang berbeda. Biasanya, meter analog memberikan pembacaan resistansi lampu yang lebih tinggi daripada meter digital.

Perilaku ini sangat berbeda dari resistor pada percobaan terakhir. Mengapa? Faktor-faktor apa yang dapat mempengaruhi resistansi filamen lampu, dan bagaimana faktor-faktor tersebut dapat berbeda antara kondisi menyala dan tidak menyala, atau antara pengukuran resistansi yang dilakukan dengan jenis meteran yang berbeda?

Masalah ini merupakan kasus uji yang baik untuk penerapan metode ilmiah. Setelah Anda memikirkan kemungkinan alasan perubahan tahanan lampu antara kondisi menyala dan tidak menyala, coba duplikat yang disebabkan oleh beberapa cara lain.

Misalnya, jika menurut Anda hambatan lampu mungkin berubah saat terkena cahaya (cahayanya sendiri, saat dinyalakan) dan ini menjelaskan perbedaan antara arus rangkaian yang diukur dan dihitung, coba paparkan lampu ke sumber cahaya eksternal. sambil mengukur hambatannya. Jika Anda mengukur perubahan resistensi yang substansial sebagai akibat dari paparan cahaya, maka hipotesis Anda memiliki beberapa dukungan bukti.

Jika tidak, maka hipotesis Anda telah dipalsukan, dan penyebab lain harus bertanggung jawab atas perubahan arus rangkaian.