Untuk mentafsir graf arus-voltan (I-V), pilih satu titik, baca V dan I, dan kira R = V ÷ I bagi titik itu. Garis lurus melalui asalan bermaksud rintangan malar. Lengkung bermaksud rintangan berubah.
Pelajaran ini menyusuli arus dalam cabang siri dan selari dan tergolong dalam beza keupayaan, rintangan dan litar. Tabiat membaca graf ini juga digunakan dalam gerakan dan graf.
Apakah maksud bentuk yang lazim?
- Perintang tetap (pada suhu malar): garis lurus melalui asalan. Gandakan p.d. dan arus turut berganda.
- Mentol filamen: lengkung yang mendatar apabila p.d. naik. Filamen memanas dan rintangannya bertambah.
- Diod: hampir tiada arus dalam satu arah, dan kenaikan curam selepas p.d. hadapan yang kecil dalam arah yang lain.
Bagi garis lurus melalui asalan dengan I pada paksi menegak, kecerunan ialah I ÷ V, iaitu 1 ÷ R. Bagi lengkung, kecerunan pada satu titik bukan rintangan.
Bagaimanakah menyelesaikan soalan?
- Semak paksi. Kuantiti mana pada paksi menegak, dan apakah unitnya?
- Pilih titik yang diminta soalan, dan baca V dan I dengan tepat.
- Tukar unit (mA kepada A) jika perlu.
- Kira R = V ÷ I pada titik itu.
- Huraikan arah aliran dengan membandingkan R pada dua titik atau lebih.
Contoh berlangkah
Jadual menunjukkan bacaan rekaan bagi sebuah mentol kecil.
| V (V) | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 |
|---|---|---|---|---|
| I (A) | 0 | 0.50 | 0.80 | 1.00 |
Cari rintangan pada setiap titik bukan sifar dan huraikan arah alirannya.
Langkah 1, pada 2.0 V: R = 2.0 ÷ 0.50 = 4.0 Ω.
Langkah 2, pada 4.0 V: R = 4.0 ÷ 0.80 = 5.0 Ω.
Langkah 3, pada 6.0 V: R = 6.0 ÷ 1.00 = 6.0 Ω.
Langkah 4, arah aliran: rintangan naik daripada 4.0 Ω kepada 6.0 Ω apabila p.d. bertambah. Ini selaras dengan filamen yang menjadi lebih panas apabila lebih banyak arus mengalir.
Langkah 5, semak: 0.80 × 5.0 = 4.0 V dan 1.00 × 6.0 = 6.0 V, kedua-duanya sepadan dengan jadual.
Kesilapan yang perlu diawasi
Kesilapan lazim ialah membaca rintangan daripada kecerunan lengkung, atau daripada perubahan antara dua titik.
Jawapan yang salah: R = (6.0 − 4.0) ÷ (1.00 − 0.80) = 2.0 ÷ 0.20 = 10 Ω
Pelajar menggunakan perubahan V dibahagi perubahan I. Itu bukan rintangan, dan 10 Ω lebih besar daripada mana-mana nilai dalam jadual.
Pembetulannya ialah menggunakan V ÷ I pada satu titik, dengan kedua-dua nilai diukur dari sifar. Rintangan pada 4.0 V ialah 5.0 Ω, bukan 10 Ω.
Semak diri anda
Cuba soalan ini, kemudian buka setiap jawapan.
1. Garis lurus melalui asalan melalui titik (6.0 V, 0.30 A). Cari rintangan.
Tunjukkan jawapan
R = 6.0 ÷ 0.30 = 20 Ω. Semak: 0.30 × 20 = 6.0 V.
2. Mentol filamen mempunyai 3.0 V dan 0.60 A pada satu titik, dan 6.0 V dan 0.90 A pada titik lain. Adakah rintangannya bertambah atau berkurang? Berikan nilainya.
Tunjukkan jawapan
Pada 3.0 V: R = 3.0 ÷ 0.60 = 5.0 Ω. Pada 6.0 V: R = 6.0 ÷ 0.90 ≈ 6.7 Ω. Rintangan bertambah, kerana filamen lebih panas.
3. Mengapakah graf diod menunjukkan hampir tiada arus apabila p.d. disongsangkan?
Tunjukkan jawapan
Dalam arah songsang, diod mempunyai rintangan yang sangat tinggi, jadi hampir tiada arus mengalir walaupun ada p.d. merentasinya.
Ke mana selepas ini
Pelajaran seterusnya memisahkan takrif rintangan daripada hukum Ohm, yang menerangkan mengapa mentol di atas masih mematuhi R = V ÷ I. Penjelajah model graf dan reja membantu anda berlatih membaca garisan, dan set latihan mengandungi soalan berasaskan jadual.
Jika graf masih terasa seperti memadankan corak, guru kami boleh menelitinya bersama anda dalam tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu.