Menggunakan Potensiometer sebagai Reostat untuk Pengendalian Kecepatan Motor Sederhana
Tujuan Pembelajaran
- Memahami peran reostat dalam aplikasi resistansi variabel.
- Mengkabel potensiometer untuk berfungsi sebagai reostat dua-terminal.
- Memonstrasi pengendalian kecepatan motor dasar menggunakan reostat seri.
- Menggunakan voltmeter, bukan ammeter, untuk memverifikasi kontinuitas rangkaian dengan aman.
- Mengidentifikasi tujuan menghubungkan terminal yang tidak digunakan ke pengisap untuk perlindungan terhadap kegagalan pengisap.
Bahasan dan Bahan
- Baterai 6 volt
- Potensiometer satu putaran, 5 kΩ linear-taper (misalnya, Radio Shack #271‑1714)
- Motor hobi magnet permanen kecil (misalnya, Radio Shack #273‑223 atau setara)
Untuk eksperimen ini, gunakan potensiometer dengan nilai rendah—tidak lebih dari 5 kΩ—untuk menjaga motor tetap responsif.
Referensi Silang
Lessons In Electric Circuits, Volume 1, chapter 2: “Ohm’s Law”
Diagram Skematik
Ilustrasi Kabel untuk Menggunakan Potensiometer sebagai Reostat
Instruksi Kabel Potensiometer
Potensiometer paling sering digunakan sebagai pembagi tegangan, tetapi juga dapat berfungsi sebagai resistor variabel sederhana—sebuah reostat—dengan hanya menghubungkan dua terminal.
Untuk mengonversi potensiometer menjadi reostat, sambungkan pengisap ke satu terminal luar dan biarkan terminal ketiga tidak terhubung. Perangkat dua terminal yang dihasilkan menawarkan resistansi yang dapat disesuaakan secara kontinu di antara terminal yang dipilih.
Misalnya, jika Anda menyambungkan pengisap ke terminal luar kiri, memutar shaft untuk mendekatkan pengisap ke terminal luar kanan mengurangi resistansi. Membalik sambungan hanya menukar arah perubahan.
Menggunakan kedua terminal luar bersama menghasilkan resistansi tetap dan menghilangkan fitur variabel, jadi hindari konfigurasi ini saat reostat diperlukan.
Pasang potensiometer seperti yang ditunjukkan dalam skematik dan amati bagaimana kecepatan motor bervariasi dengan posisi shaft. Bereksperimen dengan menukar terminal yang terhubung untuk melihat bagaimana arah perubahan kecepatan terbalik.
Dengan potensiometer resistansi tinggi, motor mungkin tidak berputar sampai pengisap sangat dekat dengan terminal luar yang terhubung. Ini mengilustrasikan bagaimana reostat membatasi arus dan, akibatnya, kecepatan motor.
Meskipun metode ini memberikan cara sederhana untuk kontrol kecepatan, secara inherent tidak efisien: reostat memerangi sebagian besar daya yang disuplai sebagai panas. Kontrol yang lebih canggih—seperti PWM melalui transistor—mencapai regulasi kecepatan yang efisien, tetapi itu di luar cakupan eksperimen dasar ini.
Untuk keandalan tambahan, banyak rangkaian menyambungkan terminal yang tidak digunakan ke pengisap. Meskipun ini tidak mempengaruhi kontrol resistansi, ini mempertahankan jalur konduktif jika pengisap kehilangan kontak dengan stres resistansi—kegagalan umum dalam potensiometer tua.
Untuk menguji perlindungan ini, putuskan terminal tengah dan verifikasi bahwa tegangan masih muncul di seluruh motor, mengonfirmasi kontinuitas.
Menggunakan Tegangan Motor sebagai Alternatif yang Lebih Aman dari Mengukur Arus Rangkaian
Saat memverifikasi bahwa rangkaian lengkap, mengukur tegangan di seluruh motor lebih disukai daripada memasukkan ammeter. Ammeter memerlukan sambungan seri, yang secara tidak sengaja dapat menyebabkan rangkaian pendek suplai jika instrumen rusak. Sebaliknya, voltmeter tidak memunculkan risiko semacam itu, menjadikannya pilihan yang lebih aman untuk pengukuran yang kritis keselamatan.
Lembar Kerja Terkait
