RANGKAIAN LISTRIK ARUS SEARAH

Definisi: arus listrik adalah jumlah total muatan yang melewati suatu lokasi per satuan waktu. Misalkan jumlah muatan DQ yang melewati area A dalam selang waktu Dt, maka arus merupakan perbandingan antara muatan dan waktu tersebut. Satuan SI untuk arus listrik adalah ampere (A). 1 A = 1 C/s ( 1 C muatan yang melewati area dalam selang waktu 1 s) Arus Konvensional dinyatakan sebagai aliran yang searah dengan pergerakan muatan positif. Pada konduktor logam seperti tembaga, arus listrik merupakan pergerakan dari elektron (muatan negatif ). A + I

RANGKAIAN LISTRIK ARUS SEARAH

Contoh : Jumlah muatan yang melewati filamen dari lampu bolam dalam 2.00 s adalah 1,67 C. Tentukan : (a) arus listrik pada lampu (b) Jumlah elektron yang melewati filament dalam 1 detik. Solusi : a. b.

ρ l . A RANGKAIAN LISTRIK ARUS SEARAH ρ R = Hambatan/Resistansi(R) Pada Sebuah Kawat ρ A l ρ l . R = A Keterangan R = hambatan kawat(Ω) l = panjang kawat(m) A = Luas penampang kawat(m2) ρ = hambatan jenis kawat(Ωm)

LATIHAN SOAL

= = = = Hukum Ohm E E Rangkaian percobaan yang dilakukan oleh Ohm i(A) Georg Simon Ohm (1787-1854) Rangkaian percobaan yang dilakukan oleh Ohm R A i(A) V Grafik Hasil Percobaan 4 E 3 2 1 V(volt) 2 4 6 8 A = Amperemeter Adalah alat untuk mengukur: Kuat arus listrik V = Voltmeter Adalah alat untuk mengukur: Tegangan listrik R = Resistor/hambatan listrik E = ggl/gaya gerak listrik(volt)

Grafik Hubungan Antara Kuat arus(i) Terhadap Tegangan Listrik(V) Berdasarkan Grafik Berikut, maka Grafik Hubungan Antara Kuat arus(i) Terhadap Tegangan Listrik(V) i(A) 4 3 2 1 V(volt) 2 4 6 8 i V Dari grafik di atas dapat diartikan!!! i = 1 . V V 4 6 8 R R = R = = 2Ω i 2 3 4 V i = Keterangan R V = i . R i = kuat arus listrik tegangan listrik (A atau ampere) (volt) hambatan listrik (Ω atau ohm) V = R =

LATIHAN SOAL

“ “ i i = = Hukum I Kirchhoff i3 i2 i2 + i4 i1 + i3 i5 i5 i4 i1 Jumlah arus listrik yang masuk/menuju suatu titik percabangan sama dengan Jumlah arus listrik yang keluar/meninggallkan titik percabangan “ i3 i2 i masuk = i keluar i2 + i4 = i1 + i3 i5 i5 i4 i1

Σ Σ Σ Σ “ “ . E = . E = Hukum II Kirchhoff i R Contoh penerapannya i R Jumlah aljabar ggl (sumber arus listrik) = jumlah aljabar penurunan tegangannya (hasil kali antara I dengan R) “ Σ i R . Σ E = i = R E ggl sumber arus atau tegangan kuat arus listrik (A atau ampere) hambatan listrik (Ω atau ohm) Contoh penerapannya Σ E Σ i R . = i E2 R2 1. a). R1 R3 E3 E1 E2 E3 = i ( R1 + R2 + R3 + R4 ) Dari gambar disamping bila: loop R1 = 5Ω R2 = 10Ω R3 = 5Ω R4 = 4Ω E1 = 18 volt E2 = 10 volt E3 = 4 volt R4 E1 Hitung kuat arus listrik yang mengalir dalam rangkaian!!

Σ Σ . E = b). i R E1 E2 E3 = i ( R1 + R2 + R3 + R4 ) E1 = 18 volt loop R2 E1 Σ E Σ i R . = E1 E2 E3 = i ( R1 + R2 + R3 + R4 ) Dari gambar disamping bila: R1 = 5Ω E1 = 18 volt E2 = 10 volt R2 = 10Ω E3 = 4 volt R3 = 5Ω R4 = 4Ω Hitung kuat arus listrik yang mengalir dalam rangkaian!!

2. Dari rangkaian di atas, hitung: a. B A R2=2Ω i2 E1 10V R3=2Ω loop 1 loop 2 E2 10V Dari rangkaian di atas, hitung: a. Arus listrik yang mengalir pada tiap cabang (i1, i2, i3) b. Tegangan antara ujung A dengan B c. Energi kalor yang diterima hambatan R2 selama ½ menit

3. Dari rangkaian di atas, hitung: a. i1, i2, dan i3 b. VAB c. E1 i1 i2 R2=3Ω i3 B A R1=2Ω loop 1 loop 2 6V E1 Dari rangkaian di atas, hitung: a. i1, i2, dan i3 b. VAB c. Energi kalor yang diterima R2 selama 1/6 menit

ENERGI (W) DAN DAYA (P) LISTRIK B R i ENERGI/USAHA (W) LISTRIK Usaha(W) untuk memindahkan muatan listrik(q) pada potensial V W = q . V q = i . t Keterangan = i . t . V W = Energi listrik(joule) q = Muatan listrik(C) W = V . i . t i = Kuat arus listrik(A) V = i . R t = Waktu(detik) V V = Potensial listrik(volt) i = R R = Hambatan listrik(Ω) W = i2 . R . t V2 W = . t R

DAYA(P) LISTRIK W P = t q . V P = t = i . V P = V . i P = i2 . R V2 Adalah: Besar usaha /energi listrik tiap satu-satuan waktu W Satuan daya listrik: Joule/detik atau watt P = t 1 kWh = 1000 watt . 3600 detik = 3,6 . 106 joule q . V P = t q = i t = i . V P = V . i P = i2 . R V = i . R V V2 i = P = R R

SUSUNAN RESISTOR ATAU HAMBATAN LISTRIK

SUSUNAN RESISTOR/HAMBATAN LISTRIK 1. SUSUNAN SERI/DERET R1 R2 R3 i V1 V2 V3 V V1 V2 V3 + V = = i . Rs i . R1 i . R2 i . R3 + = Rs R1 R2 R3 +

= i i1 + i2 i3 2. SUSUNAN PARALEL/SEJAJAR V V V V = + Rp R1 R2 R3 1 1 3. SUSUNAN CAMPURAN (CAMPURAN SERI – PARALEL ATAU CAMPURAN PARALEL – SERI) R1 R2 R3 R4 R5

TRANSFORMASI DELTA BINTANG B B A C A C BENTUK DELTA BENTUK BINTANG R1 Rb A C R2 A Ra C Rc BENTUK DELTA BENTUK BINTANG

DELTA BINTANG BINTANG DELTA R1 . R2 Ra . Rb + Rb . Rc Rc . Ra Ra =

Dari gambar di atas, hitung! a. b. c. VAB d. VCE e. VBC f. SOAL-SOAL 1. B A C E D R1 R2 R3 R4 R5 R6 i1 i2 i3 10Ω 3Ω 8Ω 24Ω 5Ω i E 50V Dari gambar di atas, hitung! a. RAE b. Kuat arus listrik i c. VAB d. VCE e. VBC f. Kuat arus listrik i1, i2, dan i3

2. Dari gambar berikut, tentukan nilai hambatan pengantinya(RAB) 10Ω R3 5Ω A B R2 R5 10Ω 4Ω Gambar di atas dapat dirubah menjadi R4 10Ω R1 10Ω Rb R3 5Ω R4 10Ω Rb Ra A Ra A B R2 10Ω Rc B Rc R5 4Ω R5 4Ω

3. Dari rangkaian di atas, hitung: a. i b. VR3 i E1 R2 1Ω 24V R1 4Ω E2 = 2VR3 VR3 R3 = 3Ω Dari rangkaian di atas, hitung: a. i b. VR3

4. Dari gambar berikut, tentukan nilai hambatan pengantinya(RAB) 8Ω R2 R3 R4 C B 4Ω 2Ω A D R5 2Ω Gambar di atas dapat dirubah menjadi R3 C B 2Ω R1 8Ω Rb R4 4Ω Ra A D R2 4Ω Rc R5 2Ω

RANGKAIAN JEMBATAN WHEATSTONE + - A D i C E R4 . R2 = R3 R1 Bila jarum galvanometer(G) berada pada posisi nol(ditengah), maka berlaku: R4 . R2 = R1 . R3 VAB = VAC VBD = VCD i1 . R1 i2 . R4 i1 . R2 = i2 . R3 = atau i2 . R4 i2 . R4 R1 . R3 = R2 . R4 = i1 . R2 = i2 . R3 R1 R1

PENGUKURAN NILAI HAMBATAN/RESISTOR DENGAN KONSEP JEMBATAN WHEATSTONE RX G + - l1 l2 R1 = ρ R2 = ρ A A l1 l2 E R = Resistor/hambatan yang telah diketahui nilainya Rx = Resistor/hambatan yang akan dicari diketahui nilainya Dari Rangkaian Berlaku Rx . l1 = R . l2 Rx . R1 = R . R2 l2 l1 l2 Rx ρ Rx = R . . R ρ . = l1 A A

Instrumen Pengukur Listrik Galvanometer d’Arsonval Instrumentasi yang dapat mengukur arus, tegangan dan hambatan .

Ammeter Galvanometer yang ditambahkan sebuah resistor langsir (shunt) secara paralel untuk mengukur arus.

Voltmeter Galvanometer yang ditambahkan sebuah resistor langsir secara seri untuk mengukur tegangan

Ohmmeter Galvanometer yang ditambahkan resistor dan suamber tge yang disambungkan seri untuk mengukur hambatan.

Potensiometer Instrumen pengukur TGE sebuah sumber tanpa menarik arus dari sumber itu