listrik dinamis - lineeeee's blog · pdf filedaftar isi hukum ohm hambatan kawat...

LISTRIK DINAMIS

Daftar isi

Hukum Ohm

Hambatan kawat penghantar

Mengukur Kuat Arus dan Beda Potensial Listrik

Hukum Kirchoff

Rangkaian Seri

Rangkaian Paralel

Hambatan kawat penghantar

Penghantar listrik

Keluar

Rangkain campuran

Mengukur Kuat Arus dan Beda Potensial Listrik

Konsep Arus Listrik dan Beda Potensial Listrik

Arus listrik adalah aliran elektron-Arus listrik adalah aliran elektron-elektron.

Elektron-elektron ini dapat mengalir karena adanya beda potensial.

Beda potensial adalah dorongan yang menyebabkan elektron-elektron itu mengalir dari satu tempat ketempat lain

Syarat Terjadinya Arus Listrik

Elektron dapat mengalir pada suatu rangkaian jika ada beda potensial.

Tapi jika rangkaiannya terbuka Tapi jika rangkaiannya terbuka elektron tetap tidak mengalir walaupun ada beda potensial.

Jadi arus listrik dapat mengalir bila:

1. Rangkaian listrik harus tertutup

2. Harus ada beda potensial didalam rangkaian.

Mana yang berbahaya, potensial atau arus?

Potensial listrik (tegangan) adalah besaran yang

menyatakan dorongan terhadap elektron-elektron

agar dapat mengaliragar dapat mengalir

Bumi memiliki potensial listrik nol.

Beda potensial adalah beda nilai potensial antara dua

titik berbeda dalam suatu rangkaian

Jadi walaupun antara dua titik didalam suatu rangkaian

ada potensial listrik, arus listrik belum tentu mengalir.

Listrik tidak mengalir bila

potensial kedua titik sama

dan listrik baru mengalir dan listrik baru mengalir

bila di kedua titik terdapat

beda potensial.

Jadi yang berbahaya adalah

arus listrik, bukan

potensial listrik.

Membuat Rangkaian Listrik

Dalam membuat rangkaian listrik sederhana

yang diperlukan adalah:

Baterai1. Baterai

2. Kabel

3. Lampu

Sekarang cobalah membuat berbagai

rangkaian sederhana!

tunggal Paralel CampuranSeri

Mengukur Kuat Arus Listrik

1 A

A

Mengukur Beda Potensial Listrik

V2,5 V

Hukum Ohm

1 A1 A

2 V

Hk. Ohm

2 4 6 8 10

1 2 3 4 5

V

IV

= K

Tegangan sebanding dengan kuat arusBila tegangan naik maka kuat arus juga naik

Hasil bagi tegangan dengan kuat arus adalah

tetap ( Hk. Ohm)

1 2 3 4 5

2 2 2 2 2

I

K

V

I = K

Persamaan Hk. Ohm

V

I= R

I

V = tegangan ( V )

I = Kuat arus (A)

R = Hambatan (Ω)

atau

V = I . R

ContohArus listrik 2A mengalir melalui seutas kawat penghantar ketika beda potensial 12 V diberikan pada ujung-ujungnya. Tentukan hambatan listrik pada kawat tersebut

Diketahui:I = 2 AV = 12 V

Jawab:

V = I . RV = 12 VDitanya:

R = …

V = I . R

12 = 2 . R

R = 6 Ω

1. Beda potensial 15 V harus diberikan pada ujung-ujung seutas kawat agar arus 2,5 A mengalir melalui kawat tersebut. Berapa

Latihan.

mengalir melalui kawat tersebut. Berapa hambatan listrik kawat?

2. Arus listrik 4 A mengalir melalui sebuah resistor 10 ohm. Berapa tegangan listrik yang dibaca oleh voltmeter yang dihubungkan pada ujung-ujung resistor?

3. Berapa kuat arus listrik yang mengalir melalui seutas kawat yang memili hambatan 0,4 ohm jika ujung-ujungnya diberi tegangan 0,4 ohm jika ujung-ujungnya diberi tegangan 200 mV?

Hambatan Kawat Penghantar

Tahukah anda apakah kawat penghantar itu?

Kawat penghantar adalah kawat yang biasa kita gunakan untuk menghantarkan listrik yang biasa

Mana yang lebih baik, tembaga, besi atau perak sebagai kawat penghantar?

Yang paling baik sebagai kawat penghantar adalah perak karena memiliki hambatan paling kecil.

gunakan untuk menghantarkan listrik yang biasa kita sebut kabel

Mengapa Tembaga?

Mengapa kabel sebagai kawat penghantar listrik terbuat dari tembaga?penghantar listrik terbuat dari tembaga?Tembaga banyak diginakan sebagai kawat penghantar karena memiliki hambatan yang sangat kecil dan harganya murah daripada perak atau emas.

Apakah jadinya jika kabel listrik terbuat dari emas atau perak?

Hambatan kawat penghantar

Apa sajakah yang mempengaruhi besarnya hambatan suatu kawat penghantar?

Bila kita naik mobil, manakah yang lebih banyak hambatannya, berjalan sejauh 1 Km atau 10 Km?berjalan sejauh 1 Km atau 10 Km?

Tentu saja yang 10 Km, Semakin panjang perjalanan kita maka makin besar hambatan yang kita alami.

Begitu juga dengan pejalanan listrik, semakin panjang kawat penghantar yang dilaluinya makin besar hambatan yang ia alami.

Jadi, semakin panjang kawat penghantar semakin besar hambatannya

Panjang kawat dan Hambatannya

Bila kita naik mobil, manakah yang lebih banyak hambatannya, berjalan sejauh 1 Km atau 10 Km?

Tentu saja yang 10 Km, Semakin panjang perjalanan Tentu saja yang 10 Km, Semakin panjang perjalanan kita maka makin besar hambatan yang kita alami.

Begitu juga dengan pejalanan listrik, semakin panjang kawat penghantar yang dilaluinya makin besar hambatan yang ia alami.

Jadi, semakin panjang kawat penghantar semakin besar hambatannya

Tebal Kawat dan Hambatannya

Lebih enak manakah, berkendaraan di jalan lebar atau di jalan yang sempit?

Tentu saja jalan yang lebih lebar, karena semakin lebar Tentu saja jalan yang lebih lebar, karena semakin lebar jalan maka hambatannya semakin sedikit.

Begitu juga dengan listrik yang melalui kawat penghantar, semakin besar kawat penghantar yang ia lalui, semakin kecil hambatan yang ia alami.

Jadi, semakin besar kawat penghantar maka makin kecil hambatannya

Jenis Kawat dan Hambatannya

Lebih lancar manakah, berkendaraan di jalan pasar, jalan pemukiman atau jalan tol?Tentu saja di jalan tol, karena bebas hambatan, jalan pemukiman kurang lancar karena ada hambatan, sedang pemukiman kurang lancar karena ada hambatan, sedang jalan pasar sangat banyak hambatannya.

Hambatan pada jalan tergantung dari jenis jalannya.

Begitu juga dengan kawat penghantar, hambatannya tergantung dari bahan penyusunnya.

Jadi, hambatan kawat tergantung dari jenis kawatnya.

Hambatan kawat penghantar

Dari pernyataan tersebut, dapat disimpilkan bahwa hambatan kawat penghantar sebanding dengan panjang kawat, berbanding terbalik dengan luas panjang kawat, berbanding terbalik dengan luas penampang kawat dan tergantung dari jenis kawat penghantar.

Sehingga dapat dibuat persamaan:

R = ρ LA

R = hambatan kawat (Ω)ρ = hambatan jenis kawat (Ωm)L = panjang kawat (m)A = luas penampang kawat (m²)

Kawat yang hambat jenisnya 0,000 001 Ωm dan luas penampangnya 0,000 000 25 m² digunakan untuk membuat elemen pembakar listrik 1kW yang harus memiliki hambatan listrik 57,6 ohm. Berapa panjang kawat yang diperlukan?

Diketahui

ρ = 0,000 001 Ωm

Jawab

R = ρ LA

57,6 = 0.000 001 . ____________L

Contoh

A = 0,000 000 25 m²

R = 57,6 Ω

Ditanya

L = …

57,6 = 0.000 001 . ____________L

0,000 000 25

57,6 = ________L

0,25

L = 57,6 . 0,25

L = 14,4 m

1. Seutas kawat memiliki panjang 110 m, diameternya 7 mm, dan hambat jenis 0,000 000 049 Ωm. Tentukan hambatan listrik kawat tersebut?

Latihan

hambatan listrik kawat tersebut?

2. Sepotong kawat tembaga mula-mula memiliki hambatan = R. Kemudian Kawat tersebut dipotong menjadi empat bagian yang sama panjang. Berapa hambatan masing-masing potongan tembaga tersebut?

3. Seutas kawat memiliki hambatan 40 ohm.

Jika kawat tersebut ditarik sehingga

panjangnya menjadi 1,5 kali panjang semula, panjangnya menjadi 1,5 kali panjang semula,

berapa hambatan kawat itu sekarang?

Penghantar listrik

Pernahkah anda kesetrum listrik?Mengapa ketika kita menyentuh kabel yang tidak terlindung kita kesetrum?Mengapa ketika kita menyentuh kabel yang terlindung kita tidak kesetrum?yang tidak terlindung kita kesetrum?yang terlindung kita tidak kesetrum?

Itu karena kabel terbuat dari konduktor dan dilindungi oleh isolator

Apakah kaonduktor dan isolator itu?

Penghantar listrik

Berdasarkan daya hantarnya, zat digolongkan menjadi:

1. Konduktor2.Isolator2.Isolator

Konduktor : Penghantar Listrik yang Baik

Contoh: tembaga, besi, perak dan karbon

Semua jenis logam dan karbon adalah konduktor

Konduktor

Isolator : Penghantar Listrik yang Buruk

Contoh: kayu, plastik, karet dan kaca

Semua jenis non logam,

Pada tegangan yang sangat tinggi, isolator dapat menghantarkan listrik dengan baik

Semua jenis non logam, kecuali karbon, adalah isolator

Isolator

Super Konduktor

Selain konduktor dan isolator, ada penghantar yang

sangat baik dalam menghantarkan listrik yaitu Super sangat baik dalam menghantarkan listrik yaitu Super konduktor

Super konduktor penghantar tanpa hambatan. Kondisi ini tercapai pada suhu 0 mutlak (-273 °C).

Semi Konduktor

Selain itu ada juga penghantar bukan konduktao maupun

isolator, yaituSemi isolator, yaituSemi konduktor

Semi konduktor adalah bahan yang dapat dibuat sebagai konduktor maupun isolator, contohnya silikon dan germanium

Hukum Kirchoff

I

Pada rangkaian tak bercabang, kuat arus di

titik manapun dalam rangkaian adalah sama besar (Hk. Kirchoff 1)

Hukum Kirchoff

I

I1

I2I I2

I3Pada rangkaian bercabang kuat arus yang masuk ke titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluardari titik percabangan tersebut. (Hk. Kirchoff II)

100 mA

40 mA

20 mA

I1 I2 I3Dari gambar disamping

tentukan kuat arus

pada I1, I2 dan I3.

contoh

Jawab

P Q R

Cabang P Cabang Q Cabang R

100 = 40 + I1 + 20

100 = 60 + I1

I1 = 40 mA

I1 + 20 = I2

40 + 20 = I2

I2 = 60 mA

I2 + 40 = I3

40 + 60 = I3

I3 = 100 mA

Cabang P Cabang Q Cabang R

Rangkaian seri

Rangkaian Seri

Beberapa hambatan bila disusun seri akan

memiliki hambatan lebih besar namun

tegangan pada masing-masing hambatan tegangan pada masing-masing hambatan

menjadi lebih kecil.

Hambatan Pengganti

Beberapa hambatan yang disusun seri dapat

diganti dengan hambatan sebesar jumlah

semua hambatan tersebutsemua hambatan tersebutR1 R2 R3

R

R = R1 + R2 + R3

R1 R2 R3

Bila R1 = 30 Ohm, R2 = 40 ohm dan R3= 10 ohm, berapakah hambatan pengganti dari rangkaian di atas?

Jawab : Karena rangkaian seri, maka

R = R1 + R2 + R3

Contoh

R = R1 + R2 + R3

R = 30 + 40 + 10

R = 80 ohm

Tegangan pada rangkaian seri

V2 V3V1

V

V = V1 + V2 + V3

Kuat arus pada rangkaian seri

I1 I2 I3

I

I = I1 = I2 = I3

Sifat rangkaian seri

Rangkaian Paralel

Rangkaian Paralel

Bila beberapa hambatan disusun secara paralel maka hambatan totalnya menjadi

lebihkecil dari masing-masing lebihkecil dari masing-masing hambatan, tetapi tegangannya tetap

Hambatan pengganti pada rangkaian paralel

R2

R1

R2

R3

R

1R

1R1

1R2

1R3= + +

R2

R3

R1Contoh

Jika R1 = 10 ohm, R2 = 15 ohm dan R3 = 30 ohm, berapakah hambatan pengganti dari rangkaian diatas?

1 1 1 1= +

Jawab

Karena rangkaiannya adalah paralel maka:

301R

1R1

1R2

1R3= + +

1

R1

10

1

15

1

30= + +

1

R =3 + 2 + 1

30

==6

30

R = 30

6

R = 5 ohm

Tegangan pada rangkaian paralel

V2

V1

V3

V

V = V1 = V2 = V3

Kuat arus pada rangkaian paralel

I1

I3

I2

I

I = I1 + I2 + I3

Sifat rangkaian paralel

Sifat Rangkaian Paralel

Rangkaian campuran

10 Ω

30 Ω

15 Ω

5 Ω

Berapakah hambatan total dari

rangkaian di samping?

jawab

= +

15 Ω

5 Ω10 Ω Rp

1

Rp

1

30

1

15

=1+2

30

=3

30

Rp = 30

3

Rp = 10Ω

R = 10 + Rp + 5

R= 10 + 10 + 5

R = 25 Ω

= +10 Ω

8 Ω 7 Ω

Berapakah hambatan

total dari rangkaian di

samping?

Rs2 = 30 ohm

1

R 1

Rs1

1

Rs210 Ω20 Ω

Rs1 = 8 + 7

Rs1 = 15 ohm

Rs2 = 20 + 10

R Rs1 Rs2

1 1

15 30= +

=2 + 1

30

=3

30

R =30

3

R = 10 ohm

Rs2

Rs1

Jawab

Latihan

Bila semua resistor dalam rangkaian dibawah ini identik dan masing-masing

memiliki hambatan 90 ohm, berapakah hambatan total pada masing-masing

rangkaian?

1. 2.

3. 4.