LISTRIK DINAMIS NAME : HERMAWANTO, M.Pd NIP : 19830219 200604 1 011 OLEH: NAME : HERMAWANTO, M.Pd NIP : 19830219 200604 1 011 UNIT KERJA : SMAN 1 BATU Hermawanto, M.Pd By Hermawanto, M.Pd

Penerapan Hukum Kirchoff Listrik dinamis Listrik arus searah Energi listrik Arus Bolak Balik Rangkaian listrik Sumber tegangan Hukum Ohm Hukum kirchoff Rangkaian hambatan Hukum Kirchoff I Hukum Kirchoff II Kuat arus dan tegangan Hambatan listrik Penerapan Hukum Kirchoff Hermawanto, M.Pd By Hermawanto, M.Pd

Pengertian Arus Listrik Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam suatu penghantar per satuan waktu. Hermawanto, M.Pd By Hermawanto, M.Pd

Secara matematis dinyatakan sebagai : Q= muatan listrik ( Coulomb ) t = waktu ( detik ) I= Kuat arus listrik (Coulomb / detik atau Ampere) Hermawanto, M.Pd By Hermawanto, M.Pd

Arus listrik di dalam suatu rangkaian hanya dapat mengalir di dalam suatu rangkaian tertutup. Hermawanto, M.Pd By Hermawanto, M.Pd

Aliran muatan listrik dalam suatu rangkaian dapat dianalogikan (diumpakan) seperti aliran air. Hermawanto, M.Pd By Hermawanto, M.Pd

Arah aliran elektron dari potensial rendah (kutub - ) ke potensial tinggi ( kutub + ). Arah arus listrik (sesuai konvensi) dari potensial tinggi (kutub + ) ke potensial rendah ( kutub - ). Potensial tinggi Arus listrik Aliran elektron tegangan (beda potensial) Potensial rendah Hermawanto, M.Pd By Hermawanto, M.Pd

Mengukur kuat arus listrik AS Mengukur kuat arus listrik ERI MERIKA SERIKAT Alat untuk mengukur kuat arus listrik adalah amperemeter atau ammeter. Amperemeter disusun seri dengan komponen yang akan diukur kuat arusnya. Hermawanto, M.Pd By Hermawanto, M.Pd

Saklar adalah alat untuk menyambung atau memutus aliran arus listrik. Saklar dan Sekering Saklar adalah alat untuk menyambung atau memutus aliran arus listrik. Hermawanto, M.Pd By Hermawanto, M.Pd

Sekering adalah alat untuk membatasi kuat arus listrik maksimum yang mengalir. ground arus sekering netral penjepit isolator Hermawanto, M.Pd

RESISTOR/HAMBATAN R(t) = R0 ( 1 + .t ) Besarnya hambatan dari suatu konduktor dinyatakan dalam : R = hambatan satuan = ohm L = panjang konduktor satuan = meter A = luas penampang satuan = m2  = hambat jenis atau resistivitas satuan = ohm meter Grafik hambat jenis lawan temperatur untuk suatu konduktor memenuhi hubungan : R(t) = R0 ( 1 + .t )  = koef suhu hambat jenis Hermawanto, M.Pd

CONTOH SOAL HAMBATAN (RESISTOR) Sebatang aluminium panjangnya 2,5 m, berpenampang = 5 cm2 . Hambatan jenis aluminium = 2,63.10-8 ohm.meter. Jika hambatan yang ditimbulkan oleh aluminium sama dengan hambatan yang ditimbulkan oleh sepotong kawat besi yang berdiameter 15 mm dan hambatan jenisnya = 10.10-8 ohm .meter. Berapakah panjang kawat besi ? Hermawanto, M.Pd

JAWABAN CONTOH SOAL HAMBATAN (RESISTOR) Hermawanto, M.Pd

Sumber Tegangan Supaya arus listrik dapat terus mengalir dalam suatu penghantar, maka pada ujung – ujung penghantar itu harus selalu ada beda potensial. Alat yang dapat mengadakan selisih atau beda potensial disebut sumber tegangan atau sumber arus listrik. Beberapa macam sumber tegangan antara lain : Hermawanto, M.Pd

Mengukur Beda Potensial ( tegangan listrik ) VP Mengukur Beda Potensial ( tegangan listrik ) ARAREL OLT METER Alat pengukur tegangan listrik adalah voltmeter Voltmeter dipasang paralel dengan komponen yang akan diukur beda potensialnya. Hermawanto, M.Pd

Mengukur arus listrik dan beda potensial Hermawanto, M.Pd

Hukum Kirchoff I1 I I2 Pada rangkaian bercabang kuat arus yang masuk ke titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut. (Hk. Kirchoff I) I3 Hermawanto, M.Pd

contoh Dari gambar disamping tentukan kuat arus pada I1, I2 dan I3. 40 mA Dari gambar disamping tentukan kuat arus pada I1, I2 dan I3. 100 mA I1 I2 I3 P Q R 20 mA Jawab Cabang P Cabang Q Cabang R 100 = 40 + I1 + 20 I1 + 20 = I2 I2 + 40 = I3 100 = 60 + I1 40 + 20 = I2 40 + 60 = I3 I1 = 40 mA I2 = 60 mA I3 = 100 mA Hermawanto, M.Pd

Rangkaian seri Hermawanto, M.Pd

Rangkaian Seri Beberapa hambatan bila disusun seri akan memiliki hambatan lebih besar namun tegangan pada masing-masing hambatan menjadi lebih kecil. Hermawanto, M.Pd

Hambatan Pengganti Beberapa hambatan yang disusun seri dapat diganti dengan hambatan sebesar jumlah semua hambatan tersebut R1 R2 R3 R R = R1 + R2 + R3 Hermawanto, M.Pd

Contoh 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 R = 30 + 40 + 10 R = 80 ohm Hermawanto, M.Pd

Tegangan pada rangkaian seri V1 V2 V3 V V = V1 + V2 + V3 Hermawanto, M.Pd

Kuat arus pada rangkaian seri I = I1 = I2 = I3 Hermawanto, M.Pd

RTotal = R1 +R2 RANGKAIAN SERI R1 R2 I VAB = VCD + VDE ARUS LISTRIK TETAP VAB = VCD + VDE E C D R1 R2 RTotal = R1 +R2 I Baterai ABG A B Hermawanto, M.Pd

Sifat rangkaian seri Hermawanto, M.Pd

Rangkaian Paralel Hermawanto, M.Pd

Rangkaian Paralel Bila beberapa hambatan disusun secara paralel maka hambatan totalnya menjadi lebihkecil dari masing-masing hambatan, tetapi tegangannya tetap Hermawanto, M.Pd

RANGKAIAN PARALEL R1 R2 R3 I V VAB = VCD ITotal = IR1 + IR2 + IR3 D C Baterai ABG A B V Hermawanto, M.Pd

Hambatan pengganti pada rangkaian paralel 1 R 1 R1 1 R2 1 R3 = + + Hermawanto, M.Pd

Karena rangkaiannya adalah paralel maka: Contoh R2 R3 R1 Jika R1 = 10 ohm, R2 = 15 ohm dan R3 = 30 ohm, berapakah hambatan pengganti dari rangkaian diatas? Jawab Karena rangkaiannya adalah paralel maka: 1 R 1 R1 1 R2 1 R3 30 6 = + + R = 1 R 1 10 1 15 1 30 = + + R = 5 ohm 1 R 3 + 2 + 1 30 = 6 30 = = Hermawanto, M.Pd

Tegangan pada rangkaian paralel V3 V2 V1 V V = V1 = V2 = V3 Hermawanto, M.Pd

Kuat arus pada rangkaian paralel I = I1 + I2 + I3 Hermawanto, M.Pd

Sifat rangkaian paralel Hermawanto, M.Pd

Sifat Rangkaian Paralel Hermawanto, M.Pd

Rangkaian campuran 30 Ω Berapakah hambatan total dari rangkaian di samping? 10 Ω 5 Ω 15 Ω jawab 1 Rp 1 30 1 15 = + 10 Ω Rp 5 Ω 1+2 30 = R = 10 + Rp + 5 3 30 = R= 10 + 10 + 5 30 3 Rp = R = 25 Ω Rp = 10Ω Hermawanto, M.Pd

Berapakah hambatan total dari rangkaian di samping? 8 Ω 7 Ω Rs2 = 30 ohm 1 R 1 Rs1 1 Rs2 = + 20 Ω 10 Ω 1 1 15 30 = + Rs1 + 1 30 = 3 30 = Rs2 Jawab Rs1 = 8 + 7 30 3 R = Rs1 = 15 ohm R = 10 ohm Rs2 = 20 + 10 Hermawanto, M.Pd

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. Hermawanto, M.Pd

SUSUNAN HAMBATAN S E R I  i = i1 = i2 = i3 = ....  VS = Vad = Vab + Vbc + Vcd + ...  RS = R1 + R2 + R3 + ...  Hermawanto, M.Pd

SUSUNAN HAMBATAN PARAREL  Beda potensial pada masing-masing ujung tahanan besar ( VA = VB ).  i = i1 + i2 + i3 + ....   Hermawanto, M.Pd

CONTOH SOAL RANGKAIAN SERI-PARAREL 4 ohm 10 ohm 5 ohm 5 ohm 6 ohm 7 ohm 8 ohm 6 ohm 4 ohm 5 ohm 9 ohm 2 ohm 4 ohm 12 ohm 7 ohm 3 ohm 3 ohm B Hitunglah hambatan pengganti di atas. Hermawanto, M.Pd

JAWABAN CONTOH SOAL RANGKAIAN SERI-PARAREL 4 ohm 10 ohm 5 ohm 5 ohm 6 ohm 7 ohm 5 ohm 8 ohm 9 ohm 6 ohm 4 ohm 2 ohm 4 ohm 12 ohm 7 ohm 3 ohm 3 ohm B Hambatan 5 ohm dan 3 ohm paling kanan dapat dihilangkan (tidak dihitung) karena arus listrik tidak akan melaluinya. PERHITUNGAN DILAKUKAN DARI BELAKANG. Hermawanto, M.Pd

RANGKAIAN HAMBATAN SEGITIGA - BINTANG RB RC RA R1 Hermawanto, M.Pd

CONTOH SOAL RANGKAIAN SEGITIGA-BINTANG 12 ohm 6 ohm 10 ohm Hitunglah hambatan pengganti. 4 ohm 2 ohm 6 ohm 10 ohm Hitunglah hambatan pengganti. 6 ohm 6 ohm 2 ohm Hermawanto, M.Pd

JAWABAN CONTOH SOAL RANGKAIAN SEGITIGA-BINTANG Jika besar perkalian silang hambatan sama : Maka rangkaian mengalami jembatan wheatstone hambatan yang di tengah tidak diperhitungkan karena tidak ada arus yang melalui hambatan tersebut. 12 ohm 6 ohm 10 ohm 4 ohm 2 ohm 6 ohm 10 ohm RB 6 ohm RA RC 6 ohm 2 ohm Hermawanto, M.Pd

ALAT UKUR JEMBATAN WHEATSTONE untuk mengukur besar tahanan suatu penghantar Bila arus yang lewat G = 0, maka : Hermawanto, M.Pd

CONTOH SOAL JEMBATAN WHEATSTONE Suatu hambatan yang belum diketahui besar- nya ialah Rx dipasang pada jembatan Wheat- stone. Hambatan-hambatan yang diketahui adalah 3 ohm, 2 ohm dan 10 ohm. Galvanome ter yang dipasang menunjukkan angka nol. Hitunglah Rx. Hermawanto, M.Pd

JAWABAN CONTOH SOAL JEMBATAN WHEATSTONE R3 = 10 ohm Rx R2 = 2 ohm R1 = 3 ohm Hermawanto, M.Pd

Susunan seri paralel sumber tegangan Ggl ( gaya gerak listrik) Beda potensial antara ujung – ujung kutub – kutub sumber arus listrik ketika sumber arus listrik tersebut tidak mengalirkan arus listrik(saklar belum terhubung) Tegangan jepit Beda potensial antara ujung – ujung kutub – kutub sumber arus listrik ketika sumber arus listrik tersebut mengalirkan arus listrik(saklar terhubung) Hermawanto, M.Pd

Sumber tegangan disusun secara seri Etot = E1 + E2 +E3 E1 ,r1 E3 ,r3 rtot = r1 + r2 + r3 R Hermawanto, M.Pd

Sumber tegangan disusun paralel Etot = E E1 ,r1 E2 ,r2 E3 ,r3 R Hermawanto, M.Pd

ALAT UKUR AMPERMETER/GALVANOMETER Dipakai untuk mengukur kuat arus. Mempunyai hambatan yang sangat kecil. Dipasang seri dengan alat yang akan diukur. Untuk mengukur kuat arus yang sangat besar (melebihi batas ukurnya) dipasang tahanan SHUNT paralel dengan Amperemeter (alat Amperemeter dengan tahanan Shunt disebut AMMETER) untuk mengukur arus yang kuat arusnya n x i Ampere harus dipasang Shunt sebesar : Hermawanto, M.Pd

CONTOH SOAL AMPERMETER/GALVANOMETER Sebuah galvanometer dengan hambatan 5 ohm dilengkapi shunt, agar dapat diguna- kan untuk mengukur kuat arus sebesar 50 A. pada 100 millivolt jarum menunjukkan skala maksimum. Berapa besar hambatan shunt tersebut ? Hermawanto, M.Pd

JAWABAN CONTOH SOAL AMPERMETER/GALVANOMETER Rv i Rshunt Hermawanto, M.Pd

ALAT UKUR VOLTMETER Rv = ( n - 1 ) Rd Dipakai untuk mengukur beda potensial. Mempunyai tahanan dalam yang sangat besar. Dipasang paralel dengan alat (kawat) yang hendak diukur potensialnya. Untuk mengukur beda potensial yang melebihi batas ukurnya, dipasang tahanan depan seri dengan Voltmeter. Untuk mengukur beda potensial n x batas ukur maksimumnya, harus dipasang tahanan depan (RV): Rv = ( n - 1 ) Rd Hermawanto, M.Pd

CONTOH SOAL VOLTMETER Sebuah voltmeter yang mempunyai hambatan 1000 ohm dipergunakan untuk mengukur po- tensial sampai 120 volt. Jika daya ukur volt- meter= = 6 volt. Berapa besar hambatan Multiplier agar pengukuran dapat dilakukan ? Hermawanto, M.Pd

JAWABAN CONTOH SOAL VOLTMETER Rv Rdepan Hermawanto, M.Pd

ENERGI LISTRIK HUKUM JOULE Karena gerakan muatan-muatan bebas yang menumbuk partikel yang tetap dalam penghantar, maka terjadi perpindahan energi kinetik menjadi energi kalor, sehingga penghantar menjadi panas. W = Jumlah Kalor (Joule). i = Kuat arus yang mengalir (Ampere). r = Tahanan kawat penghantar (Ohm). t = Waktu (detik). V = Beda potensial antara dua titik A dan B. 1 kalori = 4,2 Joule dan 1 Joule = 0,24 Kalori W = 0,24 i2 . r . t = 0,24 V . i . t Kalori Hermawanto, M.Pd

D A Y A adalah banyaknya usaha listrik (energi Listrik) yang dapat dihasilkan tiap detik SATUAN : joule/detik = Volt -Ampere = Watt Hermawanto, M.Pd

CONTOH SOAL ENERGI DAN DAYA LISTRIK Sebuah tungku listrik yang mempunyai daya 144 watt, 120 volt. Ketika digunakan untuk memasak 500 gram air dari 30 C hingga men didik, pada saat itu tegangan rumah 100 watt Berapa detik waktu yang dibutuhkan ? o Hermawanto, M.Pd

JAWABAN CONTOH SOAL ENERGI DAN DAYA LISTRIK Hermawanto, M.Pd

GAYA GERAK LISTRIK (GGL) adalah besarnya energi listrik yang berubah menjadi energi bukan listrik atau sebaliknya, jika satu satuan muatan melalui sumber itu, atau kerja yang dilakukan sumber arus persatuan muatan. ( Joule/Coulomb = Volt ) Hermawanto, M.Pd

- Elemen Primer Batang tembaga Lempeng seng Larutan asam sulfat encer ( Sumber tegangan yang tidak dapat “diisi ulang) 1. Elemen Volta, terdiri dari komponen : - + Batang tembaga Lempeng seng Larutan asam sulfat encer Hermawanto, M.Pd

Prinsip Kerja 2. Elemen Kering ( batu baterai ) Beda potensial = 1,5 V Hermawanto, M.Pd

Elemen Sekunder ( dapat “diisi” kembali )  Akkumulator (aki ) Bagian –bagian dari aki Pada saat aki digunakan terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Pada saat akku diisi ulang terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia Hermawanto, M.Pd Prinsip Kerja

SELAMAT BELAJAR Exit Hermawanto, M.Pd