Rangkuman Listrik Dinamis Komplet.docx

RANGKUMAN LISTRIK DINAMIS by Pakfa –SMPN 1 Tanahmerah

   

Arus listrik adalah aliran muatan positif (proton) yang mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah (sebelum tahun 1897/sebelum ditemukan elektron) Tapi sebenarnya yang mengalir adalah muatan negatif. Aliran muatan negatif mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi yang disebut sebagai arus elektron (tahun 1897) Arus listrik disebut juga arus konvensional. Ciri-ciri potensial tinggi lebih banyak mengandung muatan positif (proton). Arus litrik mengalir dari A ke B, karena potensial A dari pada potensial B. Arus elektron mengalir dari B ke A. Arah arus listrik berlawanan dengan arah aliran elektron



Syarat terjadinya arus listrik: 1. Ada beda potensial ( disebakan oleh sumber listrik ) 2. Ada penghantar listrik 3. Terjadi dalam rangkaian tertutup.



KUAT ARUS LISTRIK (I) DAN BEDA POTENSIAL/TEGANGAN LISTRIK KUAT ARUS LISTRIK (I) Pengertian Rumus Satuan

BEDA POTENSIAL LISTRIK (V)

Banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap sekon I = Q/t Q=muatan listrik …. Coulumb(C) t = waktu ……………… sekon (s)

Energi listrik yang memindahkan satu muatan listrik V = W/Q W=energi listrik …… Joule (J) Q=muatan listrik …..Coulomb (C)

Coulmb/sekon = C/s = Ampere (A)

Joule/Coulomb = J/C = Volt

Ampermeter – dipasang seri

Voltmeter – dipasang paralel

Alat ukur

Soal Kuat arus listrik dan tegangan listrik 1. Muatan 120.000 coulomb mengalir selama 60 sekon. Berapakah kuat arus yang mengalir ? 2. Pada penghantar mengalir arus sebesar 2 Amper selama 5 menit, Berapakah banyak muatan yang mengalir dalam penghantar ? 3. Dalam penghantar yang dialiri arus 8 Ampere, mengalr muatan sebanyak 6400 coulomb. Hitung lamanya arus mengalir 4. Selama 1 jam mengalir arus sebesar 250 mA. Hitung banyak muatan yang mengalir 5. Muatan 25 Coulomb dipindahkan energy listrik sebesar 100.000 Joule. Berapa beda potensial yang timbul 6. Tegangan antara ujung-ujung kabel sebesar 12 volt. Jika muatan yang dapat dipindahkan sebesar 120 coulomb. Hitunglah energi listrik yang dapat memindahkan muatan listrik tersebut 7. Energi listrik 360.000 Joule, mampu menimbulkan beda potensial sebear 6 volt. Hitunglah muatan yang dapat dipindahkan. 8. Aki 12 volt mampu menyalakan lampu selama 1 menit. Jika kuat arus yang mengalir pada lampu 0,5 Ampere. Hitung energi listrik yang dibutuhkan untuk menyalakan lampu tersebut.

Pembacaan Ampermeter dan Voltmeter

1. 2. Berapakah hasil pengukuran pada masing-masing gambar !

3.

HUKUM OHM Hukum Ohm merupakan sebuah teori yang membahas mengenai hubungan antara Tegangan (Volt), Arus (Ampere), dan Hambatan listrik dalam sirkuit (Ohm). 1 Ohm adalah hambatan listrik yang menyebabkan perbedaan satu volt saat arus sebasar 1 Ampere mengalir. Bunyi Hukum Ohm : Kuat arus dalam suatu rangkaian sebanding dengan tegangan pada ujung - ujung rangkaian dan berbanding terbalik dengan hambatan rangkaian Rumus Hukum Ohm :

dengan : R = Hambatan Listrik (Ω) V = Tegangan Listrik (V) I = Kuat Arus Listrik (A) Contoh Soal Hukum Ohm : 1. Setting DC Generator atau Power Supply untuk menghasilkan Output Tegangan 10V, tegangan tersebut dipasang pada ujung-ujung lampu yang mempunyai hambatan 1 kilo Ohm. Berapakah kuat arus yang mengalir melalui lampu tersebut! V = 10 V R = 1 KiloOhm = 1000 Ω Jawab : I=V/R I = 10 / 1000 I = 0.01 Ampere atau 10 miliAmpere 2. Jika di nilai Tegangan di Voltmeter (V) adalah 12V dan nilai Arus Listrik (I) di Amperemeter adalah 0.5A. Berapakah nilai hambatannyan ? V = 12 V I = 0,5 A Jawab : R=V/I R = 12 /0.5 R = 24 Ohm

3. Hambatan 500 Ohm, dialiri arus listrik sebesar 10mA. Berapakah Tegangannya ? I = 10 mA = 0,01 A R = 500 Ω Jawab : V=IxR V = 0.01 x 500 V = 5 Volt Latihan soal! 1. Sebuah lampu pijar listrik dinyalakan dengan tegangan 220 volt. Bila hambatan lampu itu 200 ohm. Hitunglah kuat arus yang mengalir melalui lampu ! 2. Hambatan 12 ohm dialiri arus sebesar 0,5 Ampere. Berapakah tegangan antara ujung-ujung hambatan ? 3. Hitung R dari gambar disamping

HAMBATAN KAWAT PENGHANTAR Dalam bahasa sehari-sehari kawat penghantar adalah kabel Hambatan kawat penghantar dipengaruhi oleh: 1. Panjang kawat (l) Semakin panjang kawat (l) maka hambatan kawat(R) semakin besar, semakin pendek kawat maka semakin kecil hambatan kawatnya. Berarti Hambatan kawat( R) sebanding dengan panjang kawat (l) Penerapan dalam kehidupan sehari-hari: Penggunaan kawat yang panjang dapat menurunkan tegangan listrik. Mengapa ???? 2. Luas Penampang kawat ( A ) Semakin besar kawat semakin kecil hambatannya, semakin kecil kawat semakin besar hambatannya. Berarti Hambatan kawat (R) berbanding terbalik dengan Luas Penampang Kawat (A) 3. Hambatan Jenis Kawat (ρ) Nilai hambatan jenis kawat dipengaruhi oleh Jenis kawat. Semakin besar nilai hambatan jenis kawat maka semakin besar hambatan kawatnya, semakin kecil hambatan jenis kawat maka semakin kecil hambatan kawatnya. Berarti Hambatan kawat( R) sebanding dengan Hambatan Jenis Kawat (ρ) Nilai hambatan jenis berbagai bahan -8 Perak 1.8 x 10 Ωm Aluminium 2.8 x 10-8 Ωm -8 -8 Tembaga 1.7 x 10 Ωm 10 x 10 Ωm Pertanyaan : 1. Penghantar dari bahan apa yang mempunyai hambatan paling kecil ? 2. Bahan Apa yang paling baik digunakan sebagai kabel listrik ? Mengapa ? HUKUM I KIRCHOFF Hukum I Khircoff berbunyi: Pada suatu titik cabang, jumlah kuat arus yang masuk sama dengan jumlah kuat arus yang keluar.

Misalkan pada titik cabang P

Maka sesuai dengan Hk I Khircoff adalah:

I1 + I2 = I3 + I4 Contoh Soal :

(1)

(2)

(3)

Penyelesaian: (1). Titik cabang di Q, maka

(2) dan (3) : Kerjakan !

I1 + I2 = I3 + I4 2A + 1A = 0,5A + I4 3A = 0,5A + I4 I4 = 3A – 0,5A = 2,5A RANGKAIAN HAMBATAN adalah merangkai dua hambatan atau lebih sehingga diperoleh hambatan total. RANGKAIAN HAMBATAN HAMBATAN SERI (Rs) HAMBATAN PARALEL (Rp) -menghasilkan nilai hambatan total yang lebih -menghasilkan nilai hambatan total yang lebih kecil besar -membagi tegangan listrik -membagi arus listrik dirumuskan :

Dirumuskan :

-Konsep penting: pada hambatan susunan seri Konsep penting: pada hambatan susunan paralel besar kuat arusnya sama besar tegagnannya sama

Contoh Soal Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaian di bawah ini!

Pembahasan Rangkaian di atas adalah rangkaian seri murni, sehingga tinggal dijumlahkan saja. RAB=Rp = 2 + 3 + 6 = 11 Ohm

Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaian di bawah ini!

Pembahasan Rangkaian di atas berupa paralel murni sehingga :

Persamaan Persamaan Dalam Rangkaian Listrik Campuran Rangkaian hambatan campuran seri-paralel terdiri dari dua jenis rangkaian, yaitu rangkaian hambatan seri dan rangkaian hambatan paralel. Persamaannnya tidak lain adalah persamaan yang berlaku dalam rangkaian seri dan rangkaian paralel. Untuk melihat persamaan hambatan campuran seri-paralel, perhatikanlah berikut:

Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) dari gambar rangkaian di bawah ini! (1)

(2)

(5)

(3)

(4)

RANGKAIAN LISTRIK Diberikan sebuah rangkaian listrik seperti gambar berikut

Tentukan : a. Hambatan pengganti b. Kuat arus rangkaian c. Kuat arus yang melalui R4 d. Kuat arus yang melalui R1 e. Kuat arus yang melalui R2 f. Kuat arus yang melalui R3 g. Beda potensial ujung-ujung hambatan R4 h. Beda potensial ujung-ujung R1 i. Beda potensial ujung-ujung R2 Pembahasan a. Hambatan pengganti

b. Kuat arus rangkaian

c. Kuat arus yang melalui R4 sama dengan kuat arus rangkaian

d. Kuat arus yang melalui R1 adalah I1

e. Kuat arus yang melalui R2 adalah I2

f. Kuat arus yang melalui R3 adalah I3

g. Beda potensial ujung-ujung hambatan R4 V4 = I4R4 = (1,2)(10) = 12 volt h. Beda potensial ujung-ujung R1 V1 = I1R1 = (0,6)(20) = 12 volt i. Beda potensial ujung-ujung R2 sama dengan beda potensial pada ujung R1 karena dirangkai parallel SOAL 1. Perhatikan gambar rangkaian tertutup di bawah ini!

Besar kuat arus total dalam rangkaian tersebut adalah… A. 0,5 A B. 0,6 A C. 1,2 A D. 2,0 A 2. Perhatikan rangkaian listrik di samping ini!

Jika R1 = R2 = 10 Ω R3 = R4 = 8 Ω Berapakah besarnya kuat arus (I) yang mengalir ? A. 0,54 A B. 2 A C. 36 A D. 288 A