RANGKAIAN LISTRIK 1

Rangkaian Listrik Bag I Diagram rangkaian listrik. Apa yang menyebabkan elektron mengalir dalam rangkaian Drift velocity. Voltaic cell.

Electric Circuit

Diagram of Electric Circuit

Energi potensial listrik + Higher Potential Energy - Lower Potential Energy Ingat: elektron dapat bergerak jika ada beda potensial !!.

Jika saklar terbuka: Elektron bebas bergerak secara acak Laju gerak elektron dalam orde 106 m/s. tidak ada pergerakan muatan melintasi penampang kabel/kawat.

apa yang terjadi dalam kabel jika saklar ditutup?

Medan listrik terbentuk seketika(dg laju mendekati laju cahaya, 3x108 m/s). Elektron bebas meskipun masih bergerak acak tetapi mulai ‘hanyut’ oleh adanya medan listrik menghasilkan aliran muatan Laju hanyut rata-rata (average drift velocity) kira-kira 0.01cm/s.

Aliran elektron dari terminal (-) Penutupan saklar menyebabkan adanya beda potensial dan terbentuknya medan listrik (voltage) High Potential Low Potential Aliran elektron dari terminal (-)

Arus konvensional Arah arus konvensional adalah dari potensial tinggi ke rendah Berkebalikan dengan aliran elektron

Pertanyaan Apa yang diperlukan secara urut supaya arus mengalir dalam rangkaian? Answer: A voltage source. The circuit must be closed.

Battery (Chemical Cell): Piranti yang mengubah energi kimia menjadi listrik Baterai menyebabkan adanya beda potensial dan disebut sebagai sumber tegangan (voltage source).

Voltaic Cell Alessandro Volta (1800’s) Battery

Pertanyaan: mengapa burung yang hinggap di kabel listrik tegangan tinggi tetap selamat dan tidak kesetrum?

Bag II Arus listrik Ammeter Resistans Resistor

Arus listrik: t Aliran muatan listrik: elektron. I = q Unit/satuan: Coulomb/sec = Ampere (A) Andre Ampere (1775-1836)

Di dalam rangkaian, arah arus sama dengan muatan +

Direct Current DC Alternating Current AC Provided by batteries Provided by power companies

Ammeter Alat untuk mengukur arus. Harus dipasang seri.

Example: What charge flows through a cross sectional area of a wire in 10min, if the ammeter measures a current of 5mA? Answer: 3C

Resistance Resistance of an object to the flow of electrical current. R= V / I Resistance equals the ratio of voltage to current. Unit: Ohm (Ω)

Ohm’s Law (Georg Ohm, 1787-1854) V = IR The voltage , V, across a resistor is proportional to the current, I, that flows through it. In general, resistance does not depend on the voltage.

Ohmic Resistor A device that obeys Ohm’s Law, who’s resistance does not depend on the voltage.

Resistor Piranti/komponen yang memiliki resistans

A Battery Provides Energy Baterai memompa muatan positif dari potensial rendah (-) ke potensial tinggi (+) Electric Circuit

Resistor menggunakan energi tsb Jika arus melalui resistor maka arus menuju ke potensial rendah Electric Circuit

pertanyaan: Titik mana yang potensialnya lebih rendah, A atau B?

contoh: Hitung arus yang melalui resistor 3 Ω jika tegangan antara ujung2 resistor adalah 12V. jawab: 4 A

contoh: Resistor 6 Ω memiliki tegangan 20 V di antara ujung2nya. Apa yang akan terjadi terhadap resistansi jika nilai tegangan digandakan?

Part III Faktor2 yang mempengaruhi nilai resistansi Potentiometer Voltmeter

Resistansi Tergantung pada jenis bahan, ukuran, bentuk, temperature. R=ρ L A L: panjang kabel A: luas penampang lintang ρ: resistivity (tergantung dari bahan)

contoh: Apa yang terjadi terhadap resistansi jika panjang digandakan dan luas penampang empat kali lebih luas daripada semula? jawab: nilai resistansi berubah menjadi1/2 resistansi semula

Resistansi tergantung pada suhu Logam: jika suhu naik maka resistansi juga naik Pada suhu amat rendah nilai resistansi bisa mencapai nol (superkonduktivitas) semikonduktor: jika suhu naik maka resistansi turun

Potentiometer Adalah alat yang nilai resistansinya dapat berubah (variable resistor) Used for dimmers, fan speed controls, etc.

Simbol potensiometer

Voltmeter Adalah alat untuk mengukur tegangan antara dua titik dalam rangkaian Harus dipasang parallel.

Voltmeter harus terpasang paralel dengan titik2 yang akan diukur tegangannya