Download - Hukum Yg Berkaitan Dg Listrik
MAKALAH TENTANG
HUKUM HUKUM YANG BERKAITAN DENGAN LISTRIK
Disusun oleh:
Edo satrio noviando
1007121566
Jurusan Teknik elektro s 1 fakultas teknik
Universitas Riau
2010
Kata Pengantar
Puji syukur saya ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan saya
kesehatan sehingga saya mampu menyelesaikan makalah saya yang berjudul “hukum
hukum yang berkaitan dengan kelistrikan”
Adapun tujuan saya membuat makalah ini adalah untuk menyelesaikan tugas yang telah diberikan kepada saya.
Saya mengucapkan banyak terima kasih atas pihak yang telah membantu saya baik dalam saran maupun dalam fikiran sehingga makalah ini siap tepat pada waktu yang telah ditentukan oleh dosen.
Pekanbaru, 29 September 2010
Edo satrio noviando NIM: 1007121566
DAFTAR ISI
Kata pengantar …………………………………………………………………………………i
Daftar isi ……………………………………………………………………………...….ii
BAB 1. Pendahuluan ………………………………………………………………………
1.1 latar belakang
1.2 tujuan pembelajaran
BAB 11. Pembahasan ………………………………………………………………………
Sejarah singkat teknik elektro
BAB 111. Tinjauan pustaka …………………………………………………………………
Teori dasar penemu listrik
BAB 1V. Pembahasan …………………………………………………………………..
1. Hukum farraday 2. Hukum ohm 3. Hukum kirchoff 4. Hukum wiedemann – franz 5. Hukum maxwell 6. Hukum child Langmuir 7. Hukum bio savart 8. Gaya lorenz 9. Hukum moore 10. Hukum Kirchoff tegangan
BAB V. PENUTUP ………………………………………………………………………
kesimpulan
Daftar Pustaka
Bab 1
PENDAHULUAN
1.1 latar belakang
Program Studi s 1 Teknik elektro Fakultas Teknik Universitas Riau merupakan
salah satu lembaga yang berupaya melaksanakan program-program pendidikan yang
bertujuan menghasilkan lulusan-lulusan yang tidak hanya memahami IPTEK, tetapi juga
mampu mempraktekkan serta mengembangkannya baik di dunia pendidikan maupun
dunia usaha atau industri. Hal ini dimaksudkan agar terjalinnya hubungan yang baik
antara dunia pendidikan dengan dunia usaha atau industri demi tercapainya
pembangunan nasional.
Makalah ini dibuat dengan tujuan, untuk menjelaskan teori yang berhubungan
dengan kelistrikan yanng dikemukakan oleh para ilmuwan ilmuwan, dan bagaimana
penerapannya dalam kehidupan.
Di dalam makalah ini saya Akan membahas tentang hukum hukum yang telah
dikemukakan oleh: Michael Farraday, James clerk Maxwell, charless de coulomb,
Gustav Robert kirchoff, George Simon ohm, percobaan oersted.
1.2 tujuan pembelajaran
1. Mahasiswa memahami fenomena, hukum hukum tentang listrik dan mampu
memecahkan masalah.
2. Mahasiswa memahami rangkaian listrik DC, aturan-aturan dalam rangkaian listrik.
3. Mahasiswa mengerti tentang rangkaian seri dan paralel, alat-alat pengukuran dan
mentanahkan sebuah rangkaian.
4. Mahasiswa memahami teori Medan magnet dan Gaya magnet, Gaya magnet yang
timbul dari konduktor berarus, torques pada loop arus dalam Medan magnet
seragam dan tidak seragam. Menguasai partikel bermuatan yang bergerak dalam
Medan magnet.
BAB 2
PEMBAHASAN
SEJARAH SINGKAT TENTANG TEKNIK ELEKTRO
Teknik Elektro adalah ilmu teknik atau rekayasa yang mempelajari sifat-sifat elektron atau
sifat-sifat kelistrikan yang kemudian diaplikasikan pada kehidupan sehari-hari. Berasal dari
bahasa Inggris electrical engineering, yang bisa diartikan dengan teknik listrik.Dahulu, Ilmu
teknik elektro dibagi atas 2 jenis yaitu:
Arus kuat, yang mempelajari listrik tegangan tinggi,
Arus lemah, yang mempelajari listrik tegangan rendah.
Selain itu, ilmu teknik elektro dapat dibagi menjadi:
Teknik elektrik, mengenai sifat-sifat listrik dan pemanfaatan listrik diberbagai bidang.
Teknik elektronika, mengenai sifat-sifat elektron dan pemanfaatannya diberbagai bidang.
Sejalan dengan perkembangan teknologi, khususnya pada bagian arus lemah, maka saat
ini dibagi menjadi enam konsentrasi, yaitu:
Teknik Tenaga Listrik (electric power engineering), yang dulunya merupakan
konsentrasi arus kuat
Teknik Elektronika (electronics engineering)
Teknik Telekomunikasi (telecommunication engineering)
Teknik Kendali atau Teknik Pengaturan (control engineering)
Teknik Komputer (computer engineering)
Teknik Biomedika (biomedics engineering) merupakan bidang multidisiplin yang
melibatkan keahlian teknik, ilmu pengetahuan dan metoda teknologi untuk memecahkan
masalah dalam biologi dan kedokteran, untuk peningkatan kualitas kesehatan
masyarakat.
Mata kuliah Elektro diberikan untuk memberikan pemahaman yang mendalam dan kuat
mengenai fenomena, hukum dan teori kelistrikan yang merupakan pondasi bagi ilmu teknik
elektro. Pembahasan dimulai dari fenomena listrik statis (electrostatic) hingga electromagnetism
dan bahan listrik. Disamping pembentukan dasar yang kokoh mengenai prinsip-prinsip
kelistrikan klasik, ditekankan pula mengenai penerapan praktisnya dalam aplikasi teknik elektro,
teori-teori modern serta kemampuan dalam memecahkan masalah. Dengan pemberian contoh
fenomena alam atau kejadian sehari-hari yang berhubungan dengan kelistrikan, mahasiswa
akan lebih memiliki rasa ingin tahu (curiosity) dan termotivasi untuk belajar.
Pendidikan tinggi Teknik Elektro (Elektro Teknik) di Indonesia diawali dengan Laboratorium
Listrik di Technische Hoogeschool te Bandoeng pada tahun 1942, berlanjut di tahun 1944
dengan pendidikan Denki Kikaika (bagian Listrik & Mesin) sebagai bagian dari Kogyo Daigaku.
Program pendidikan Elektro Teknik dimulai tahun 1947.
Angkatan pertama dari program pendidikan ini menyelesaikan studi insinyurnya pada tahun
1954. Prof. Lavenbach, Prof. Niesten, Prof. O. Hong Djie, Prof. Grumbach, Prof. T.M.
Soelaiman, Prof. Samaun Samadikun, Prof. T.S. Hutahuruk, Prof. Iskandar Alisyahbana, dan
Prof. Sudjana Sapiie termasuk para pendahulu yang sempat memimpin Departemen sampai
tahun 1970.
BAB 3
TINJAUAN PUSTAKA
TEORI DASAR TENTANG PENEMUAN LISTRIK
Sejarah awal ditemukannya listrik adalah oleh seorang cendikiawan Yunani yang bernama Thales, yang mengemungkakan fenomena batu ambar yang bila digosok - gosokkan Akan dapat me dikemukakan, baru kemudian muncul lagi penapat - pendapat serta teori -teori baru mengenai listrik seperti yang diteliti dan dikemukakan oleh William Gilbert, Joseph prie narik bulu sebagai fenomena listrik. Kemudian setelah bertahun - tahun semenjak ide Thalstley, Charles De Coulomb, Michael Farraday, Oersted, Hukum child Langmuir, Gordon E. Moore.
informasi tentang sejarah penemu listrik ini disajikan dalam bentu panel dan didukung dengan perangkat audio visual yang menyajikan tiruan dari percobaan - percobaan yang pernah dilakukan oleh para ilmuan. Dan percobaan yang dilakukan para ilmuwan itu saling keterkaiatan.
BAB 1V
PEMBAHASAN
1. MICHAEL FARRADAY
Michael Faraday (1791-1867), seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris. Berasal-usul
dari keluarga tak berpunya dan umumnya belajar sendiri. Di usia empat belas tahun dia
magang jadi tukang jilid dan jual buku, dan kesempatan inilah yang digunakannya banyak baca
buku seperti orang kesetanan.
Penemuan Faraday pertama yang penting di bidang listrik terjadi tahun 1821. Dua tahun
sebelumnya Oersted telah menemukan bahwa jarum magnit kompas biasa dapat beringsut jika
arus listrik dialirkan dalam kawat yang tidak berjauhan. Dan oerstead berkesimpulan bahwa
“disekitar kawat yang dialiri arus listrik terdapat medan magnet”.
Ini membikin Faraday berkesimpulan, jika magnit diketatkan, yang bergerak justru
kawatnya. Bekerja atas dasar dugaan ini, dia berhasil membuat suatu skema yang jelas dimana
kawat akan terus-menerus berputar berdekatan dengan magnet sepanjang arus listrik dialirkan
ke kawat. Sesungguhnya dalam hal ini Faraday sudah menemukan motor listrik pertama, suatu
skema pertama penggunaan arus listrik untuk membuat sesuatu benda bergerak.
Berdasarkan percobaan, ditunjukkan bahwa gerakan magnet di dalam kumparan
menyebabkan jarum galvanometer menyimpang. Jika kutub utara magnet digerakkan
mendekati kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke kanan. Jika magnet diam dalam
kumparan, jarum galvanometer tidak menyimpang. Jika kutub utara magnet digerakkan
menjauhi kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke kiri. Penyimpangan jarum
Galvanometer tersebut menunjukkan bahwa pada kedua ujung kumparan terdapat arus
listrik. Peristiwa timbulnya arus listrik seperti itulah yang disebut induksi elektromagnetik.
Adapun beda potensial yang timbul pada ujung kumparan disebut gaya gerak listrik (GGL)
induksi.
Terjadinya GGL induksi dapat dijelaskan seperti berikut. Jika kutub utara magnet
didekatkan ke kumparan. Jumlah garis gaya yang masuk kumparan makin banyak. Perubahan
jumlah garis gaya itulah yang menyebabkan terjadinya penyimpangan jarum galvanometer. Hal
yang Sama juga Akan terjadi jika magnet digerakkan keluar dari kumparan. Akan tetapi, arah
simpangan jarum galvanometer berlawanan dengan penyimpangan semula. Dengan demikian,
dapat disimpulkan bahwa penyebab timbulnya GGL induksi adalah perubahan garis Gaya
magnet yang dilingkupi oleh kumparan.
Menurut Faraday, besar GGL induksi pada kedua ujung kumparan sebanding dengan
laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi kumparan. Artinya, makin cepat terjadinya
perubahan fluks magnetik, makin besar GGL induksi yang timbul. Adapun yang dimaksud fluks
nmgnetik adalah banyaknya garis gaya magnet yang menembus suatu bidang.
Bunyi hukum farraday adalah:
Apabila sepotong kawat penghantar listrik berada dalam Medan magnet yang berubah-
ubah, maka di dalam kawat tersebut Akan terbentuk GGL induksi.
Apabila sepotong kawat penghantar listrik digerak-gerakkan dalam Medan magnet,
maka dalam kawat penghantar tersebut Akan terbentuk GGL induksi.
Dari percobaan farraday dapat disimpulkan
Ketika magnet digerakkan (keluar- masuk) dalam kumparan, jarum pada galvanometer akan
menyimpang atau bergerak.
Ketika magnet tidak digerakkan (berhenti) dalam kumparan, jarum pada galvanometer tidak
menyimpang (menunjukkan angka nol).
Penyimpangan jarum galvanometer ini menunjukkan bahwa di dalam kumparan mengalir
arus listrik. Arus listrik seperti ini disebut arus induksi.
Generator
Generator atau pembangkit listrik yang sederhana dapat ditemukan pada sepeda. Pada
sepeda, biasanya dinamo digunakan untuk menyalakan lampu. Caranya ialah bagian atas
dinamo (bagian yang dapat berputar) dihubungkan ke roda sepeda. Pada proses itulah terjadi
perubalian energi gerak menjadi energi listrik. Generator (dinamo) merupakan alat yang prinsip
kerjanya berdasarkan induksi elektromagnetik. Alat ini pertama kali ditemukan oleh Michael
Faraday. Berdasarkan arus yang dihasilkan. Generator dapat dibedakan menjadi dua rnacam,
yaitu generator AC dan generator DC. Generator AC menghasilkan arus bolak-balik (AC) dan
generator DC menghasilkan arus searah (DC). Baik arus bolak-balik maupun searah dapat
digunakan untuk penerangan dan alat-alat pemanas.
Oleh karena itu pada prinsip kerja generator terdapat 3 hal pokok, yaitu:
1. Adanya fluks magnet yang dihasilkan oleh kutub kutub magnet.
2. Adanya kawat penghantar listrik yang merupakan tempat terbentuknya GGL.
3. Adanya gerak relatif antara fluks magnet dengan kawat penghantar listrik.
1. Generator AC
Bagian utama generator AC terdiri atas magnet permanen (tetap), kumparan
(solenoida). cincin geser, dan sikat. Pada generator. Perubahan garis Gaya magnet diperoleh
dengan Cara memutar kumparan di dalam Medan magnet permanen. Karena dihubungkan
dengan cincin geser, perputaran kumparan menimbulkan GGL induksi AC. OIeh karena itu,
arus induksi yang ditimbulkan berupa arus AC. Adanya arus AC ini ditunjukkan oleh
menyalanya lampu pijar yang disusun seri dengan kedua sikat. Sebagaimana percobaan
Faraday
GGL induksi yang ditimbulkan oleh generator AC dapat diperbesar dengan cara:
1. memperbanyak lilitan kumparan,
2. Menggunakan magnet permanen yang lebih kuat.
3. Mempercepat perputaran kumparan, dan menyisipkan inti besi lunak ke dalam
kumparan.
2. Generator DC
Prinsip kerja generator (dinamo) DC Sama dengan generator AC. Namun, pada
generator DC arah arus induksinya tidak berubah. Hal ini disebabkan cincin yang digunakan
pada generator DC berupa cincin belah (komutator).
perubah
1.
2.
3.
4.
5.
6.
3.Trans
arus lis
disalurk
digunak
adalah
kumpar
sumber
kumpar
Sesuai perc
han flux ma
Generator
badan gen
inti kutub m
Ini berfungs
mengalirka
Sikat sikat
Komutator
sikat memb
Jangkar: b
Lilitan jang
sformator
Agar tidak
strik disalu
kan ke rum
kan untuk
dua buah
ran tersebu
r tegangan
ran sekunde
cobaan fara
agnet
DC terdiri d
nerator
magnet da
si sebagai p
an arus listri
t: Berfungsi
r: berfungsi
bentuk suat
berfungsi se
gkar: berhu
berbahaya
rkan ke ru
ah-rumah p
menurunka
kumparan
t memiliki j
AC diseb
er.
aday besarn
dari:
an lilitan pe
penghasil fl
k agar terja
sebagai je
sebagai pe
u kerja Sam
ebagai temp
ungsi sebag
tegangan y
umah-ruma
penduduk a
an teganga
n yang ked
umlah lilitan
but kumpar
nya GGL in
enguat mag
uks magnet
adi proses e
mbatan terh
enyearah m
ma yang dis
pat melilitka
gai tempat te
yang tinggi
ah pendudu
ada dua ma
n disebut
duanya dilil
n yang ber
ran primer,
duksi yang
gnet:
t dan lilitan
elektromagn
hadap peng
mekanik yan
sebut komut
an kumparan
erbentukny
itu harus di
uk. Pada u
acam, yaitu
transformat
itkan pada
beda. Kum
, sedangka
terbentuk s
penguat ma
netisme.
galiran arus
g bersama
tasi.
n
a GGL indu
turunkan te
umumnya
u 220 volt d
tor. Bagian
sebuah in
paran yang
an kumpara
sesuai deng
agnet berfu
dari lilitan j
Sama deng
uksi
erlebih dahu
tegangan
dan 1l0 volt
n utama tra
nti besi lun
g dihubungk
an yang la
gan
ungsi
jangkar
gan sikat
ulu sebelum
listrik yang
t. Alat yang
ansformator
nak. Kedua
kan dengan
ain disebut
m
g
g
r
a
n
t
Jika kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan AC (dialiri arus listrik AC),
besi lunak akan menjadi elektromagnet. Karena arus yang mengalir tersebut adalah arus AC,
garis-garis Gaya elektromagnet selalu berubah-ubah. Perubahan garis Gaya itu menimbulkan
GGL induksi pada kumparan sekunder. Hal itu menyebabkan pada kumparan sekunder
mengalir arus AC (arus induksi).
Kita dapat rnembedakan transformator menjadi dua macam. Yaitu transformator step up
dan transformator step down. Transformator .step up adalah transformator yang jumlah lilitan
primernya lebih kecil dari pada lilitan sekunder. Oleh karena itu, transformator step up dapat
digunakun untuk menaikkan tegangan AC.
2. HU
yang ba
teori me
yang u
Ohm, s
kelistrik
sedemi
dijabark
dipaduk
seband
kuadrat
kedua m
Jadi hu
mendas
mekani
tetapan
UKUM
Georg Sim
anyak meng
engenai hub
mum diseb
eorang tuka
Meskipun J
kan dalam b
kian hingga
kan dari kee
kan menjad
yakni yang
ing dengan
t jarak (r) an
muatan itu b
kum Coulom
sari semua
ka yang me
n medium k
OHM
mon Ohm (1
gemukakan
bungan ant
but Hukum
ang kunci, d
J.C. Maxwe
bentuk empa
a semua gej
empat persa
i atau dapa
menyataka
n banyaknya
ntara kedua
berada, yan
mb merupa
hukum dan
endasari se
tertuliskan
16 Maret 1
n teori di bi
tara aliran li
Ohm. Ge
dan Maria E
ell (1831-187
at persama
jala kelistrik
amaan itu,
at dijabarkan
an bahwa ga
a muatan lis
a muatan lis
ng dalam pe
akan hukum
n rumus keli
mua hukum
sebagai 1/(
789 – 6 Ju
dang elektr
strik, tegan
eorg Ohm d
Elizabeth Be
79) berhasi
aan yang lal
kan selalu d
pada hakika
n dari hukum
aya antara
strik masing
strik tersebu
erumusanny
yang funda
istrikan, sep
m dan rumus
(4 π ε ), seh
uli 1854) a
risitas. Kary
gan, dan ta
dilahirkan d
eck, seoran
l memaduk
u dikenal se
dapat ditera
atnya keem
m Coulomb
dua muatan
g–masing se
ut, serta terg
ya ditetapka
amental dal
perti halnya
s mekanika
hingga huku
dalah seora
yanya yang
ahanan kond
dari pasang
ng penjahit
an semua h
ebagai pers
angkan berd
mpat persam
b :
n listrik q1 d
erta berban
gantung pad
an oleh sua
lam ilmu ke
a hukum inis
a. Dalam sis
um Coulomb
ang fisikaw
paling dike
duktor di da
gan Johann
hukum dan
samaan ma
dasarkan at
maan itu dap
dan q2 akan
nding terbali
da medium
atu tetapan m
elistrikan, ya
sial Newton
stem satuan
b menjadi b
wan Jerman
enal adalah
alam sirkuit
n Wolfgang
rumus
axwell
au
pat
n
ik dengan
dimana
medium k.
ang
dalam
n m.k.s,
berbentuk:
n
h
,
g
Dan ε disebut permitivitas medium. Dengan F positif bererti Gaya itu tolak menolak dan
sebaliknya F negatif berarti tarik–menarik.
Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir melalui
sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan Beda potensial yang diterapkan
kepadanya. Sebuah benda penghantar dikatakan mematuhi hukum Ohm apabila nilai
resistansinya tidak bergantung terhadap besar dan polaritas Beda potensial yang dikenakan
kepadanya.
Walaupun pernyataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar, namun istilah
"hukum" tetap digunakan dengan alasan sejarah.
BUNYI HUKUM OHM ADALAH:
“Jika suatu arus listrik melalui suatu penghantar, maka kekuatan arus tersebut adalah
sebanding-selaras dengan tegangan listrik yang terdapat diantara kedua ujung
penghantar tadi.”
3. HUKUM KIRCHOFF
Gustav Robert Kirchhoff (12 Maret, 1824 – 17 Oktober , 1887), adalah seorang
fisikawan Jerman yang berkontribusi pada pemahaman konsep dasar teori rangkaian listrik,
Terdapat 3 konsep fisika berbeda yang kemudian dinamai berdasarkan namanya, "hukum
Kirchhoff", masing-masing dalam teori rangkaian listrik, termodinamika, dan spektroskopi.
Gustav Kirchhoff dilahirkan di Königsberg, Prusia Timur (sekarang Kaliningrad, Rusia),
putra dari Friedrich Kirchhoff, seorang pengacara, dan Johanna Henriette Wittke. Dia lulus dari
Universitas Albertus Königsberg (sekarang Kaliningrad) pada 1847 dan menikahi Clara
Richelot, putri dari profesor-matematikanya, Friedrich Richelot. Pada tahun yang Sama, mereka
pindah ke Berlin.
Kirchhoff merumuskan hukum rangkaian, yang sekarang digunakan pada rekayasa
listrik, pada 1845, saat dia masih berstatus mahasiswa. Ia mengusulkan hukum radiasi termal
pada 1859, dan membuktikannya pada 1861. Di Breslau.
Pada 1862 dia dianugerahi Medali Rumford untuk risetnya mengenai garis-garis
spektrum matahari, dan pembalikan garis-garis terang pada spektrum cahaya buatan.Dia
berperan besar pada bidang spektroskopi dengan merumuskan tiga hukum yang
menggambarkan komposisi spektrum optik obyek-obyek pijar, berdasar pada penemuan David
Alter dan Anders Jonas Angstrom (lihat juga: analisis spektrum)
Hukum Kirchoff I
Hukum ini berbunyi” Jumlah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama
dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan”. Secara matematis dinyatakan:
Bila digambarkan dalam bentuk rangkaian bercabang maka Akan diperoleh sebagai berikut:
Jumlah aljabar dari arus listrik pada suatu titik percabangan selalu sama dengan nol
tentang arus (current law), yang menyatakan bahwa arus masuk pada satu titik
percabangan akan sama dengan arus yang keluar melalui titik yang sama.
Hukum Kirchoff 2.
Hukum Kirchoff 2 dipakai untuk menentukan kuat arus yang mengalir pada rangkaian
bercabang dalam keadaan tertutup (saklar dalam keadaan tertutup). Perhatikan gambar berikut!
Hukum Kirchoff 2 berbunyi:” Dalam rangkaian tertutup, Jumlah aljabbar GGL (E) dan jumlah
penurunan potensial sama dengan nol”. Maksud dari jumlah penurunan potensial Sama
dengan nol adalah tidak ada energi listrik yang hilang dalam rangkaian tersebut, atau dalam arti
semua energi listrik bisa digunakan atau diserap.
Di dalam rangkaian tertutup, jumlah aljabar antara gaya gerak listrik (ggl) dengan
kerugian-kerugian tegangan selalu sama dengan nol”
Menyatakan bahwa jumlah tegangan-tegangan didalam satu rangkaian tertutup sama
dengan 0 (nol).
4. Hukum wiedemann-franz
Gustav Heinrich Wiedemann (2 Oktober 1826 - 24 Maret
1899) adalah seorang Jerman fisikawan dikenal kebanyakan
untuk karya sastra itu.
Pendidikan
Wiedemann lahir di Berlin. Setelah menghadiri Cologne gimnasium , ia masuk
Universitas Berlin pada tahun 1844, dan mengambil gelar dokter di sana tiga tahun kemudian.
Tesisnya pada kesempatan yang dikhususkan untuk sebuah pertanyaan di kimia organik ,
Namanya mungkin paling banyak dikenal untuk karya sastra itu. Pada 1877 ia melakukan itu
redaktur dari Annalen der Physik und Chemie dalam suksesi Johann Christian Poggendorff ,
sehingga memulai serangkaian yang berkala ilmiah yang akrab disebut sebagai Wied. Ann.
Lain karya monumental yang dia bertanggung jawab adalah Die Lehre van der Elektricitat, atau,
seperti yang disebut dalam contoh pertama, Lehre und von Galvanismus Elektromagnetismus,
sebuah buku yang tak tertandingi untuk ketepatan dan kelengkapan. Dia menghasilkan edisi
pertama pada tahun 1861, dan waktu keempat, direvisi dan diperluas, hanya selesai pendek
sebelum kematiannya.
Dalam hukum wiedemann-franz menyatakan bahwa rasio kontribusi elektronik dengan
konduktivitas termal (x) dan konduktivitas listrik (σ) dari logam sebanding dengan suhu (T).
Secara teoritis, proporsionalitas L konstan, yang dikenal sebagai nomor Lorenz, adalah:
Hal empiris hukum ini dinamakan Gustav wiedemann dan rudolph farnz yang pada
tahun 1853 melaporkan bahwa κ / σ memiliki sekitar nilai yang sama untuk logam yang berbeda
pada suhu yang sama. Proporsionalitas κ / σ dengan suhu ditemukan oleh Ludvig Lorenz di
1872. Secara kualitatif, hubungan ini didasarkan pada kenyataan bahwa transportasi dan listrik
panas baik melibatkan bebas elektron dalam logam. Hal empiris hukum ini dinamakan Gustav
wiedemann dan Rudolph farnz yang pada tahun 1853.
electron
medan
listrik. K
koduktiv
matriks
adalah
Hukum
"Bagi se
dan day
Konduksi li
n konduksi
listrik dan
Karena Me
vitas ini da
). Disini dib
kebalikan d
Wiedeman
egala maca
ya penghan
istrik logam
agak bebas
mengikuti h
dan listrik
apat secara
batasi disku
dari kondukt
nn - Franz b
am logam m
ntar-listrik sp
m merupaka
s. Rapatnya
hukum ohm
dan kepad
a umum d
usi untuk is
tivitas. Ked
berbunyi:
murni adalah
pesifik suat
an fenomen
a arus haru
m yang man
atannya te
iekspresikn
sotropic, ya
ua paramet
h perbandin
u bilangan y
a yang terk
us diamati p
na prefaktor
lah menya
n sebagai t
aitu skalar k
ter yang Ak
ngan antara
yang konsta
kenal dan a
proporsiona
rnya adalah
takan hoku
tensor dari
konduktivita
kan digunak
daya-peng
an, jika tem
akan dikaitk
al dengan m
h spesifik ko
um ohm diw
pringkat k
as. Spesifik
kan sebagai
ghantar-kalo
mperaturnya
kan dengan
menerapkan
onduktivitas
wajah teba
kedua (3x3
resistivitas
berikut.
or spesifik
Sama".
n
n
s
l
3
s
5.
Cambr
pertam
tahun
osilasi
bentuk
dengan
suhuny
empat
sebelu
antar
diketem
ada sa
punya
tinggi),
medan
kemag
oleh m
Maxwe
cahaya
Hukum
James C
ridge, 15 N
ma kali men
1864, ia m
medan lis
k radiasi e
n menunju
ya masing-
Fisikawan
pernyataa
m Maxwe
keduanya
mukan dan
atu pun da
empat pe
Maxwell b
n listrik dan
Pendapat
nitan, teta
mata bukan
ell menunj
a yang tam
Maxwe
Clerk Max
November
nulis hukum
membuktik
strik dan m
elektromag
ukkan bah
-masing.
Inggris k
an yang me
ll sudah d
. Namun,
n mengand
ari hukum-
erangkat hu
berhasil me
n magnit.
Maxwell
pi juga sek
n semata je
jukkan ba
mpak oleh m
ell
xwell lahi
1879 pada
m magneti
kan bahwa
magnetik. M
gnetik. Ia
wa laju m
esohor Ja
enjelaskan
diselidiki la
, walau p
dung kebe
-hukum itu
ukum yang
enjabarkan
bukan han
kaligus me
enis yang
ahwa “gel
mata dalam
r di Edin
a umur 48
sme dan k
a gelomban
Maxwell me
juga mem
molekul-mo
ames Clerk
n hukum d
ama sekali
pelbagai
naran dala
u yang me
g dirumus
n secara te
nya merup
erupakan h
memungk
ombang e
m dia puny
nburgh, 1
tahun ada
kelistrikan
ng elektro
endapati b
mbuka pem
olekul di d
k Maxwell
asar listrik
i dan suda
hukum lis
am bebera
erupakan s
kan secar
epat perilak
pakan huk
hukum das
kinkan radi
elektromag
ya panjang
3 Juni 1
alah fisikaw
dalam rum
magnetik
bahwa cah
mahaman
alam gas
ini terken
k dan magn
ah sama d
strik dan
apa segi, s
satu teori
ra ringkas
ku dan sal
kum dasar
sar optik. C
asi elektro
gnetik lain
gelomban
831 – men
wan Skotla
mus matem
ialah gabu
aya ialah
tentang g
bergantun
nal melalui
nit. Kedua
diketahui a
kemagnit
ebelum M
terpadu.
(tetapi pu
ing hubung
dari kelis
Cahaya ya
omagnetik.
n, berbed
ng dan frek
ninggal d
andia yang
matis. Pada
ungan dar
salah satu
gerak gas
ng kepada
i formulas
bidang in
ada kaitan
tan sudah
axwell, tak
Dalam dia
unya bobot
gan antara
strikan dan
ng tampak
Pendapat
a dengan
kuensi”.
i
g
a
i
u
,
a
i
i
n
h
k
a
t
a
n
k
t
n
Kesimpulan teoritis ini secara mengagumkan diperkuat oleh Heinrich Hertz, yang
sanggup menghasilkan dan menemui kedua gelombang yang tampak oleh mata yang
diramalkan oleh Maxwell itu.
Hukum Maxwell ini sebernarnya merupakan gabungan dari 4 buah hukum, yaitu:
1. hukum Gauss, yang terjemahannya “Jumlah fluks listrik yang menembus tegak
lurus suatu permukaan tertutup sama dengan jumlah muatan listrik yang
dilingkupi permukaan tersebut.”
2. Yang kedua adalah hukum Gauss, tapi yang membahas medan magnet.Artinya,
garis-garis fluks magnet merupakan lintasan tertutup. Dengan kata lain, tidak ada
muatan magnetik.
3. hukum Faraday, medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat
menghasilkan medan listrik.
4. hukum Ampere: hokum Ampere ini arus dapat menimbulkan medan magnet.
medan listrik yang berubah terhadap waktu dapat menimbulkan medan magnet.
medan magnet dapat menimbulkan medan listrik, dan medan listrik dapat
menimbulkan medan magnet Ini dinamakan gelombang elektromagnetik.
definisi pertama:
= fluks listrik =
dengan begitu ,maka cara menghitung fluks :
jadi dapat disimplkan bahwa :
6. HUKUM CHILD LANGMUIR
Persamaan untuk arus terbatas muatan ruang dalam dioda bidang paralel pertama kali dijabarkan oleh child dan kemudian secara lebih terperinci oleh Langmuir, hubungan ini dinamakan hukum child Langmuir atau hukum pangkat tiga per dua.
Hukum ini menunjukkan bahwa arus terbatas muatan ruang dalam dioda datar paralel berbanding langsung dengan pangkat tiga per dua dari tegangan anoda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara naoda dan katoda.
Hukum pangkat tiga per dua untuk ketergantungan arus muatan ruang terbatas pada tegangan anoda tidak hanya pada elektroda datar paralel tetapi juga untuk elektroda lain bentuk geometri.
7.
berdasa Gaya e fo = B.l denganB = keral = panji = arusα = sud
listrik, mtegak lu fo = B.l
kondukmenggaMedan besar ddengan
1a,
di sisi ladan arajika ara1(c) mebahwa
Hukum
Biot Savartarkan intera
lektromagn
.i sin α new
n, apatan fluksang konduk
s yang mengdut antara a
Arah gaya medan magurus satu sa
.i newton
Pada Gambtor yang meabungkan kyang dihas
di satu sisi dn arah sepe
Pada kondiainnya, besah medan mh arus dan
enunjukkan pada kondi
Biot Sa
t adalah hukaksi antara
etik diperol
wton
s, Wb/m^2 ktor, m galir pada krah arus de
yang dihasnet bersifat
ama lain da
bar 1(a), B engaliri aruskonduktor usilkan berubdan kecil di rti yang ditu
1b
isi peningkaarnya gaya
magnet dibamedan magpengaruh psi tersebut
avart
kum dasar lmedan mag
eh dengan:
(T)
konduktor, Aengan arah
ilkan tegak t radial padan α = 900
menunjukks menimbulntuk mengh
bah di sekitasisi lainnya
unjukkan pa
1c.
atan kerapaa elektromagalik, arah gagnet diubahperubahan parah gaya b
listrik yang gnet dan ar
:
A medan mag
lurus dengaa celah uda
kan kerapatalkan medanhasilkan mear kondukto sehingga m
ada gambar
atan fluks dignetik diper
aya yang beh, arah gayapengubahaberubah.
membahasus yang me
gnet.
an arus danara, artinya
an fluks darn magnet baedan baru dr, kerapatanmenimbulkar.
satu sisi saroleh melalu
ekerja pada a yang dihan arus ketik
s gaya yangengalir pada
n medan makonduktor d
ri medan maaru. Medan itunjukkan n fluks yangan adanya g
ama nilainyui Persamaakonduktor j
asilkan tidakka arah med
g dihasilkan a konduktor
agnet. Padadan medan
agnet asal. asal dan mpada Gambg dihasilkangaya elektro
ya dengan pan 2. Ketikajuga berubak berubah. Gdan diubah
r.
a mesin magnet
Adanya medan yang bar 1(b). n menjadi omagnetik
penurunan a arah arus ah. Namun,Gambar . Jelas
Gamba
mengaloleh jarGambatersebuJelas bakeduankeduan Nilai ke
Gaya e
ar atraksi
Hukum Bioir pada kon
rak D dan bar 2(a), keduut mengalir dahwa ketikaya sementaya.
erapatan fluk
lektromagn
ot Savart danduktor. Gamerada pada
ua arus mendengan araa konduktorara bila arus
ks pada kon
etik :
=
gam
pat diterapkmbar 2 mena permeabilngalir denga
ah yang berbr mengaliri as yang men
nduktor yan
mbar repuls
kan untuk mnunjukkan aitas μ. Keduan arah yanbeda. Medaarus dengangalirinya be
ng mengalir
i.
mengukur gaarus paralelua arus diseng sama sean magnet yn arah yangerbeda arah
i arus I2 ter
aya antara l pada kondebut denganmentara payang dihasig sama, adah terdapat g
rhadap I seb
dua arus yaduktor l dipisn I1 dan I2.
ada Gambalkan juga da gaya tarikgaya tolak d
besar:
ang sahkan pada r 2(b) arus itunjukkan.
k antara diantara
8. GAYA LORENZ
Dilahirkan di Arnhem, Belanda. Ia belajar di Universitas Leiden. Pada usia 19 tahun ia
kembali ke Arnhem dan mengajar di salah satu SMA di sana. Sambil mengajar, ia menyiapkan
tesis doktoral yang memperluas teori James Clerk Maxwell mengenai elektromagnet yang
meliputi rincian dari pemantulan dan pembiasan cahaya.
MENENTUKAN ARAH GAYA LORENTZ
Arah gaya lorentz dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan. Jari-jari tangan kanan
diatur sedemikian rupa, sehingga Ibu jari tegak lurus terjadap telunjuk dan tegak lurus juga
terhadap jari tengah. Bila arah medan magnet (B) diwakili oleh telunjuk dan arah arus listrik (I)
diwakili oleh ibu jari, maka arah gaya lorentz (F) di tunjukkan oleh jari tengah.
perhatikan gambar berikut :
Gaya lorentz pada penghantar bergantung pada faktor sebagai berikut : (1) kuat medan magnet (B) (2) besar arus listrik (I) (3) panjang penghantar
sehingga dapat dirumuskan
F = B.I.L
keterangan : F adalah gaya lorentz (N) B adalah kuat medan magnet (Tesla) I adalah kuat arus listrik (A) L adalah panjang penghantar (m)
gaya lorentz adalah gaya yang dialami kawat berarus listrik di dalam medan magnet.
Sehingga dapat disimpulkan bahwa gaya Lorentz dapat timbul dengan syarat sebagai berikut :
(a) ada kawat pengahantar yang dialiri arus
(b) penghantar berada di dalam medan magnet
(c) Bila penghantar berarus di letakkan di dalam medan magnet , maka pada penghantar akan
timbul gaya
9.Hukum Moore.
Hukum Moore adalah salah satu hukum yang terkenal dalam industri mikroprosesor
yang menjelaskan tingkat pertumbuhan kecepatan mikroprosesor. Diperkenalkan oleh Gordon
E. Moore salah satu pendiri intel. Ia mengatakan bahwa pertumbuhan kecepatan perhitungan
mikroprosesor mengikuti rumusan eksponensial.
Perkembangan teknologi dewasa ini menjadikan HUKUM MOORE semakin
tidak Relevan untuk meramalkan kecepatan mikroprossesor. Hukum Moore, yang menyatakan
bahwa kompleksitas sebuah mikroprosesor akan meningkat dua kali lipat tiap 18 bulan sekali,
sekarang semakin dekat kearah jenuh. Hal ini semakin nyata setelah Intel secara resmi
memulai arsitektur prosesornya dengan code Nehalem. Prosesor ini akan mulai menerapkan
teknik teknologi nano dalam pembuatan prosesor, sehingga tidak membutuhkan waktu selama
18 bulan untuk melihat peningkatan kompleksitas tapi akan lebih singkat
Akan tetapi, saat ini Hukum Moore telah dijadikan target dan tujuan yang ingin dicapai dalam
pengembangan industri semikonduktor. Peneliti di industri prosesor berusaha mewujudkan
Hukum Moore dalam pengembangan produknya. Industri material semikonduktor terus
menyempurnakan produk material yang dibutuhkan prosesor, dan aplikasi komputer dan
telekomunikasi berkembang pesat seiring dikeluarkannya prosesor yang memiliki kemampuan
semakin tinggi.
Secara tidak langsung, Hukum Moore menjadi umpan balik (feedback) untuk
mengendalikan laju peningkatan jumlah transistor pada keping IC. Hukum Moore telah
mengendalikan semua orang untuk bersama-sama mengembangkan prosesor. Terlepas dari
alasan-alasan tersebut, pemakaian transistor akan terus meningkat hingga ditemukannya
teknologi yang lebih efektif dan efisien yang akan menggeser mekanisme kerja transistor
sebagaimana yang dipakai saat ini.
Meskipun Gordon Moore bukanlah penemu transistor atau IC, gagasan yang
dilontarkannya mengenai kecenderungan peningkatan pemakaian jumlah transistor pada IC
telah memberikan sumbangan besar bagi kemajuan teknologi informasi. Tanpa jasa Moore
mungkin kita belum bisa menikmati komputer berkecepatan 3GHz seperti saat ini.
Pemikiran Moore
Usulan Dr. Moore yang pernah dibuat menyatakan, sistem akan jadi makin rumit
dibanding sebelumnya. Dan integrasi sirkuit adalah cara untuk memangkas biaya elektronik.
“Sirkuit yang terintegrasi” adalah istilah yang merujuk pada sekumpulan transistor yang saling
terkoneksi, dioda-dioda, dan sirkuit pada selembar chip silikon – sejenis material semikonduksi.
Ketika Dr. Moore menulis artikelnya, sirkuit terintegrasi ini punya 30 komponen. Sementara
laboratorium tempat dia bekerja punya satu yang memiliki 60 komponen.
Dr. Moore menuturkan, ada gejala penggandaan setiap tahunnya untuk jumlah
komponen per sirkuit yang terintegrasi. Dan jika dihitung-hitung selama 10 tahun ke depan,
jumlahnya akan menjadi 60.000 dalam setiap chip. Menurutnya, hal itu merupakan ekstrapolasi
yang cukup berani. Tapi dia berharap prediksinya cukup akurat dan ada kondisi yang
memungkinkan biayanya bisa lebih murah.
Chip dalam Dunia Digital
Tanpa kehadiran chip – yang terus-menerus berkembang dan mengecil secara ukuran –
perangkat bergerak, PDA (personal digital assistants), game, laptop, dan pemutar musik digital,
tidak akan secanggih sekarang.
Tetapi ada batasan untuk seberapa banyak komponen bisa dimasukkan ke dalam
sebuah chip. Hukum Moore telah meramalkan hal ini 10 sampai 20 tahun sebelum batas
maksimum dicapai.
Sementara itu, ada keinginan untuk meningkatkan performa sekaligus menurunkan resiko
kebocoran energi dan pengurangan panas pada sebuah chip. Yang mana, hal ini menjadi
masalah ketika ada kebutuhan untuk memasukkan lebih banyak sirkuit ke dalam ruangan chip
yang semakin sempit.
Para peneliti di seluruh dunia, mencari altenatif quantum computing dan nanotechnologies
untuk menggantikan teknologi chip berbasis silikon.
Walaupun begitu, Dr. Moore masih tidak yakin akan usaha mengganti komponen
tersebut dengan teknologi dan material yang dikembangkan dalam skala nano. Dr. Moore
menambahkan, “Kami sudah beroperasi dengan baik pada level dibawah 100nm – bisa dibilang
batas konvensional untuk nanotechnology. Tetapi untuk membangun sesuatu yang lebih kecil,
saya masih ragu.” ujarnya.
Dalam Hukum Moore disebutkan, bahwa jumlah transistor dalam sebuah chip akan
berlipat ganda setiap dua tahun. Hukum Moore dikemukakan oleh Gordon Moore, peraih gelar
PhD bidang fisika dan kimia dari Caltech. Saat bekerja di Fairchild Semiconductor, ia menulis
sebuah artikel berjudul “Cramming More Components Onto Integrated Circuits” di majalah
Electronics No. 8 Volume 38 pada 19 April 1965. Tulisannya inilah yang disebut sebagai Hukum
Moore.
Gordon Moore bersama Robert Noyce mendirikan Intel pada tahun 1968. Tak heran jika
kini Gordon Moore dikenal sebagai salah satu orang terkaya di dunia. Betapa tidak,
berdasarkan data riset Mercury Research pada tahun 2003, produk Intel menguasai 83,6%
pasar processor dunia yang bernilai jutaan dolar AS. Meski Gordon Moore bukan penemu
transistor, gagasan yang dilontarkan mengenai kecenderungan peningkatan pemakaian jumlah
transistor pada integrated circuit (IC) telah memberikan sumbangan besar bagi dunia teknologi
informasi.
Banyak kalangan yang sempat diragukan sampai kapan Hukum Moore bisa dianggap
valid. Namun, sejak Intel memproduksi chip 70-megabit dengan lebih dari satu setengah miliar
transistor berteknologi 65 nanometer (nm), kepercayaan semakin meningkat. Hukum Moore
ternyata masih relevan dalam perkembangan processor saat ini. Bayangkan, transistor dalam
teknologi 65 nm, satu nanometer sama dengan sepermiliar meter, masih memiliki saklar untuk
mengaktifkan transistor sebesar 35 nm.
Proses teknologi baru ini meningkatkan jumlah transistor-transistor kecil yang dapat
dimuat ke dalam sebuah chip, memberi pijakan bagi Intel untuk menghadirkan processor-
processor multi-core masa depan. Proses teknologi 65 nm juga meliputi beberapa fitur unik
untuk menghemat daya dan meningkatkan kinerja. Pada bulan November 2003, Intel
mengumumkan penggunaan proses 65 nm untuk membuat SRAM 4-megabit. Sejak itu, Intel
telah melakukan fabrikasi dari SRAM 70-megabit yang berfungsi penuh menggunakan proses
ini. Sel-sel SRAM yang kecil memungkinkan bagi integrasi cache lebih besar dalam processor,
yang meningkatkan kinerja.
Setiap sel memory SRAM memiliki enam transistor yang dikemas dalam bidang seluas
0.57 µm. Kira-kira 10 juta dari transistor tersebut dapat ditempatkan ke dalam satu milimeter
persegi, setara dengan ukuran titik yang dihasilkan oleh pulpen.
10. H
Hukum
serta t
Pada
Pada K
Seper
empat
keemp
Hukum K
m ini menye
tegangan ja
KCL (kircho
KVL (Kirchho
rti diperlihat
t buah kom
pat kompon
Kirchho
ebutkan bah
atuh adalah
off current la
off's voltage
Gambar 1
tkan dalam
ponen. Jika
nen, maka h
off Tega
hwa di dala
h nol.
aw) berlaku
atau
e law) berla
atau
. Contoh su
Gambar 1 d
a sumber te
hasilnya ada
angan
m suatu lup
u rumus
ku rumus
uatu ikal tert
di atas, rang
egangan diju
alah nol, se
p tertutup m
tutup dari ra
gkaian ini te
umlah deng
eperti ditunju
maka jumlah
angkaian lis
erdiri dari su
gan teganga
ukan oleh p
h sumber teg
strik
umber tega
an jatuh pad
persamaan
gangan
angan dan
da
berikut.
BAB V1
PENUTUP
Demikian lapoaran ini saya buat semoga lapoaran ini berguna bagi saya dan teman teman yang menbacanya. Apabila dalam makalah ini terdapat kesalahan baik dalam penyusunan maupun dalam kata kata saya mohon maaf. Terima kasih
1. Kesimpulan dari hukum yang telah dipelajari diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa: a. GGL itu terbentuk Apabila sepotong kawat penghantar listrik berada dalam Medan
magnet yang berubah-ubah b. Sebuah gelombang elektromagnetik akan terbentuk apabila adanya mena magnet.
Dan medan magnet akan terbentuk apabila ada medan listrik. c. Hukum hukum diatas adanya keterkaitan satu sama lain d. Besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus
dengan Beda potensial yang diterapkan kepadanya.
DAFTAR PUSTAKA
1. http://www.electricalfun.com/
Tokoh Penemu Hukum Ohm.doc - download (75 kb) 25 september 2010. 22.41
2. HaGe - http://dunia-listrik.blogspot.com Hukum tentang bio – savart 25 september 2010. 20.55
3. http://www.intel.com/pressroom/kits/bios/moore.htm
biodata tentang penemu hokum moore .26 september 2010. 19.30
4. http://anantoep.wordpress.com/2010/08/01/hukum-maxwell/ materi tentang hokum Maxwell. 28 september 2010,, 16.30
5. John R Reitz.1993.dasar teori listrik magnet,penyuntingan dan penerbitan karya ilmiah Indonesia. ITB Bandung
6. http://dunia-listrik.blogspot.com.28 september 2010. 21.50
7. Sumber :http://alljabbar.wordpress.com/2008/04/06/gaya-lorentz/. 26 september 2010.
21.30
8. Hendrik A. Lorentz - Biography at Nobelprize.org
9. sumber : http://www.museumlistrik.com/koleksi/koleksi05_0001.htm. 26 september 2010
19.00
10. http://taghyr.wordpress.com/2008/08/20/pengertian-hambatan-arus-tegangan-dan-bunyi-
hukum-ohm/
11. http://www.unj.ac.id/ft/elektro/belajar/halaman%20utama6.htm
12. http://alljabbar.wordpress.com/2008/04/06/hukum-kirchoff-1/
13. http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/04/hukum-hukum-dasar-listrik.html
14. http://www.uploadcity.com/?q=hukum+listrik+arus+searah+dan+hukum+kirchhoff