Lampu tangga
Kurikulum: KS3, Sek I, cycle 4
Tujuan¶
Memahami cara kerja rangkaian yang memungkinkan satu lampu dinyalakan dan dimatikan dari dua tempat, seperti lampu di tangga atau di lorong panjang.
Rangkaian¶
Sumber 4,5 V, dua sakelar dua arah, dan lampu 4,5 V / 1 W. Kutub positif sumber terhubung ke terminal bersama sakelar pertama, dan terminal bersama sakelar kedua terhubung ke lampu. Terminal “1” dan “2” kedua sakelar dihubungkan bersilang dengan dua kabel kuning: “1” sakelar pertama ke “2” sakelar kedua, “2” sakelar pertama ke “1” sakelar kedua. Sakelar kedua dipasang terbalik. Kedua bilah berada di penjepit “1”, lampu padam.
Langkah kerja¶
- Pindahkan bilah sakelar pertama ke penjepit yang lain: seret tuasnya atau pilih posisinya di kartu parameter.
- Pindahkan bilah sakelar kedua.
- Pindahkan lagi bilah sakelar pertama, lalu bilah sakelar kedua. Setelah setiap langkah, catat apakah lampu menyala.
- Telusuri lintasan arus di sepanjang kabel untuk setiap posisi bilah.
Hasil yang diharapkan
Lampu menyala jika kedua bilah berada di penjepit yang nomornya berbeda, dan padam jika nomornya sama. Setiap pemindahan bilah mana pun mengubah keadaan lampu.
| Pertama | Kedua | Lampu |
|---|---|---|
| 1 | 1 | padam |
| 2 | 1 | menyala |
| 2 | 2 | padam |
| 1 | 2 | menyala |
Pertanyaan¶
- Mengapa sakelar biasa dengan dua terminal tidak cocok untuk rangkaian seperti ini?
- Mengapa lampu padam jika kedua bilah berada di penjepit yang nomornya sama?
- Apa yang terjadi jika kabel kuning pada salah satu sakelar ditukar?
Jawaban
- Sakelar biasa hanya dapat menyambung atau memutus satu kabel. Dua sakelar seri menyalakan lampu hanya jika keduanya tertutup, dan dua sakelar paralel menyalakannya setiap kali salah satunya tertutup, sehingga pada beberapa posisi satu sakelar tidak dapat mengubah apa yang telah diatur oleh sakelar lainnya. Sakelar dua arah memindahkan arus dari satu kabel kuning ke kabel kuning lainnya, dan hal ini memungkinkan setiap sakelar baik menyalakan maupun mematikan lampu.
- Kabel kuning saling bersilang, sehingga penjepit “1” satu sakelar terhubung ke penjepit “2” sakelar lainnya. Jika kedua bilah berada di “1”, arus mengalir dari bilah pertama melalui kabel kuning ke penjepit “2” sakelar kedua, yang tidak ada bilahnya, dan rangkaian terbuka; jika kedua bilah berada di “2”, hal yang sama terjadi melalui kabel yang lain.
- Kabel-kabel itu lalu menghubungkan penjepit yang nomornya sama, “1” ke “1” dan “2” ke “2”. Tabelnya menjadi terbalik: lampu menyala jika nomornya sama dan padam jika berbeda, dan setiap pemindahan bilah tetap menyalakan atau mematikan lampu.