Mengapa hanya kaedah penyelewengan separuh digunakan untuk mencari rintangan galvanometer

Prinsip Kaedah Penyimpangan Separuh

Kaedah Penyimpangan Separuh adalah teknik yang digunakan untuk mengukur rintangan dalaman galvanometer. Kaedah ini diambil alih kerana ia relatif mudah dan tidak memerlukan instrumen presisi tambahan atau pengaturan litar yang kompleks. Berikut adalah sebab-sebab menggunakan kaedah penyimpangan separuh bersama dengan prinsip asasnya:

Prinsip Asas Kaedah Penyimpangan Separuh

Keadaan Awal: Pertama, sambungkan galvanometer ke sumber voltan yang diketahui supaya jarum galvanometer mencapai penyimpangan penuh skala. Pada titik ini, arus melalui galvanometer adalah I, dengan andaian rintangan dalaman galvanometer ialah G.

Menambah Rintangan: Kemudian, letakkan pembolehubah rintangan R dalam siri dengan cabang galvanometer dan sesuaikan pembolehubah ini sehingga jarum galvanometer menyimpang ke separuh kedudukan asalnya. Pada masa ini, arus melalui galvanometer telah berkurang kepada I/2.

Mengira Rintangan Galvanometer: Mengikut Hukum Ohm dan prinsip pembahagian voltan, apabila penyimpangan galvanometer dipotong setengah, voltan merentasi galvanometer juga dipotong setengah. Oleh itu, boleh disimpulkan bahawa voltan merentasi galvanometer VG sama dengan voltan merentasi rintangan luaran VR. Karena arus juga telah dipotong setengah, kita mempunyai:

Ini bermaksud apabila penyimpangan galvanometer dipotong setengah, nilai rintangan luaran R adalah sama dengan rintangan dalaman G galvanometer.

Mengapa Hanya Gunakan Kaedah Penyimpangan Separuh?

• Proses Pengukuran Dipermudahkan: Kaedah penyimpangan separuh hanya memerlukan pengaturan eksperimen yang mudah—sumber kuasa, galvanometer, dan pembolehubah rintangan. Ia tidak memerlukan pengetahuan tepat tentang voltan sumber kuasa atau nilai arus yang tepat; ia hanya perlu mengamati perubahan pada jarum galvanometer.

• Mengelakkan Pengiraan Kompleks: Berbanding dengan kaedah lain, seperti kaedah Jambatan Wheatstone, kaedah penyimpangan separuh tidak melibatkan syarat keseimbangan yang kompleks atau penyelesaian persamaan, menjadikannya lebih mudah difahami dan dioperasikan.

• Bacaan Langsung: Dengan mengamati perubahan kedudukan jarum galvanometer secara langsung, hasil boleh diperoleh dengan cepat, mengurangkan masa pengukuran dan sumber kesilapan.

• Sesuai untuk Demonstrasi Pendidikan: Untuk pelajar, ini adalah kaedah yang intuitif dan mudah difahami yang membantu memahami konsep litar asas dan undang-undang fizikal, seperti Hukum Ohm dan peraturan pembahagian voltan.

Namun, penting untuk diingat bahawa walaupun kaedah penyimpangan separuh mudah dan cepat, ia juga mempunyai had. Sebagai contoh, jika galvanometer sendiri menunjukkan ciri respons bukan linear, kaedah ini mungkin tidak cukup tepat. Selain itu, kaedah ini bergantung pada penilaian visual jarum galvanometer, yang mungkin memperkenalkan kesilapan manusia. Oleh itu, dalam kes di mana presisi yang lebih tinggi diperlukan, kaedah yang lebih tepat seperti kaedah Jambatan Wheatstone atau peralatan ujian presisi tinggi lain biasanya digunakan.