Kerosakan litar mengubah bacaan. Anda diminta menyatakan kerosakan daripada bacaan, atau meramal bacaan bagi kerosakan yang dinamakan. Litar dalam soalan ialah litar ideal voltan rendah: sel atau bateri, perintang atau lampu, dan meter.
Pelajaran ini tentang menerangkan dan bernalar di atas kertas dan skrin. Ia tidak memberi arahan untuk bekerja pada pendawaian voltan utama. Jika perkakas sebenar kelihatan rosak, berhenti menggunakannya dan minta juruelektrik bertauliah.
Bagaimanakah rupa dua kerosakan utama?
Litar terbuka mempunyai pemutusan. Tiada laluan lengkap bermakna arus sifar. Voltmeter merentasi pemutusan membaca voltan bekalan penuh, dan voltmeter merentasi komponen yang berfungsi secara sesiri membaca 0 V.
Litar pintas meletakkan wayar berintangan rendah merentasi sesuatu komponen. Rintangan litar menurun, jadi arus meningkat. Komponen yang dipintaskan mempunyai kira-kira 0 V merentasinya.
Untuk pengiraan, gunakan peraturan litar sesiri daripada beza keupayaan, rintangan dan litar: jumlah rintangan ialah hasil tambah, dan arus yang sama mengalir melalui setiap bahagian. Anda boleh mencuba litar seperti ini dengan selamat dalam simulator penaakulan litar.
Contoh berlangkah
Litar rekaan: sel 6 V sesiri dengan perintang 2 Ω R₁ dan perintang 4 Ω R₂.
Berfungsi biasa: R = 2 + 4 = 6 Ω. I = V ÷ R = 6 ÷ 6 = 1 A. Merentasi R₁: 1 × 2 = 2 V. Merentasi R₂: 1 × 4 = 4 V. Kedua-duanya berjumlah 6 V.
Kerosakan A, R₂ dipintaskan dengan wayar. Kini hanya R₁ yang tinggal: R = 2 Ω, jadi I = 6 ÷ 2 = 3 A. Merentasi R₁: 3 × 2 = 6 V. Merentasi R₂: 0 V.
Kerosakan B, pemutusan pada wayar di R₂ (litar terbuka). I = 0 A. Merentasi R₁: 0 × 2 = 0 V. Voltmeter merentasi pemutusan membaca 6 V.
Penerangan dengan kata-kata untuk Kerosakan A: “Litar pintas menyingkirkan rintangan R₂, jadi jumlah rintangan menurun daripada 6 Ω kepada 2 Ω. Voltan bekalan tidak berubah, maka arus meningkat daripada 1 A kepada 3 A.”
Kesilapan yang perlu diawasi
Kesilapan lazim ialah menganggap bacaan voltmeter 0 V merentasi komponen bermakna tiada arus dalam litar.
Jawapan yang salah: “Voltmeter merentasi R₂ membaca 0 V, jadi litar terputus.”
Bacaan 0 V merentasi R₂ juga ialah bacaan litar pintas, dan arus ketika itu lebih besar, bukan sifar.
Pembetulannya ialah menyemak ammeter juga.
Arus sifar serta voltan penuh merentasi jurang bermaksud litar terbuka. Arus besar serta voltan sifar merentasi komponen bermaksud komponen itu dipintaskan. Sentiasa nyatakan bacaan mana yang anda gunakan sebagai bukti.
Semak kendiri
1. Bateri 12 V sesiri dengan perintang 4 Ω dan 8 Ω. Cari arus biasa, kemudian arus jika perintang 8 Ω dipintaskan.
Tunjuk jawapan
Biasa: R = 12 Ω, I = 12 ÷ 12 = 1 A. 8 Ω dipintaskan: hanya 4 Ω tinggal, jadi I = 12 ÷ 4 = 3 A.
2. Dalam litar sesiri dengan satu lampu, ammeter membaca 0 A dan voltmeter merentasi lampu membaca 6 V daripada sel 6 V. Apakah kerosakannya?
Tunjuk jawapan
Terdapat pemutusan pada lampu (filamen putus), iaitu litar terbuka. Tiada arus mengalir, dan keseluruhan 6 V muncul merentasi jurang, yang di sini ialah lampu.
3. Mengapakah litar pintas boleh berbahaya dalam perkakas sebenar?
Tunjuk jawapan
Ia merendahkan rintangan, jadi arus menjadi sangat besar. Arus besar memanaskan wayar, dan ini boleh menyebabkan terlalu panas. Fius digunakan untuk memutuskan litar dahulu.
Ke mana selepas ini
Gabungkan penaakulan kerosakan dengan tenaga dalam menyemak penukaran unit dalam pengiraan penggunaan tenaga, dan kembali ke gambaran di tenaga elektrik dan tafsiran selamat.
Jika anda boleh mengira bacaan tetapi sukar menulis penerangannya, guru dalam tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu akan menyemak setiap dakwaan anda dengan angka daripada bacaan meter.