ARUS DAN HAMBATAN

Arus dan rapat arus Jika ujung-ujung kawat dihubungkan ke sebuah bateraidengan beda potensial tertentu, maka sebuah medan listrik akan ditimbulkan pada setiap titik di dalam kawat tersebut, Medan E ini kan bertindak pada elektron elektron dan akan menimbulkan suatu gerak resultan pada elektron-elektron, dikatakan bahwa sebuah arus listrik dihasilkan , yang besarnya : i = q/t ( satuannya ampere/A )

Arus I adalah ciri ( karakteristik) dari suatu penghantar khas, yang merupakan suatu kuantitas makroskopik. Kuantitas mikroskopik yang dihubungkan dengan arus adalah rapat arus j, yang besarnya : j = i/A ; A = luas penampang

Hambatan, Resistivitas dan Konduktivitas Jika kita memkaikan perbedaan potensial yang sama diantara ujung-ujung tongkat tembaga dan tongkat kayu yang mempunyai geometri serupa, maka dihasilkan arus-arus yang sangat berbeda. Karakteristik penghantar yang menyebabkan hal ini adalah hambatan ( resistance). Besar hambatan dari penghantar ( sering dinamakan tahanan = resistor) diantara dua titik dengan memakai beda potensial V, dan diukur arus I adalah : R = V/I

Hukum OHM Resistivitas Bahan (ρ ): R = V / i atau V= iR, dimana R = hambatan ( ohm/Ω ) I = arus ( A) V = beda potensial ( Volt/V) Resistivitas Bahan (ρ ): ρ = E / j E = kuat medan j = rapat araus

Konduktivitas bahan (σ) σ = 1 / ρ ρ = resistivitas satuan : (Ω m) -1 Dari hubungan hukum ohm dan rapat arus, maka : R = ρ l / A R = hambatan l = panjang penghantar A = luas penampang ρ = konduktivitas

Perpindahan-perpindahan tenaga di dalam sebuah rangkain listrik Terminal a yang dihubungkan ke terminal baterai yang positif, berada pada potensial yang lebih tinggi dari b. Jika sebuah muatan dq bergerak melalui kotak tersebut dari a ke b, maka muatan akan mengurangi tenaga potensial sebesar dq Vab. Prinsip kekekalan tenaga mengatakan kepada kita bahwa tenaga ini dialihkan ( dipindahkan ) di dalam kotak dari tenaga potensial menjadi bentuk tenaga yang lain

Hukum Joule Di dalam waktu dt maka tenaga dU yang dialihkan di adalam kotak tersebut adalah : dU = dq Vab = I dt Vab Kecepatan perpindahan tenaga P : P = dU/dt = i Vab dari hubungan V = iR, maka hukum Joule P = i2 R atau P = V2 / R satuan : volt Ampere / J/dt / Watt

Soal Sebuah mesian pemanas air 2 KW dihubungkan dengan daya bertegangan 240 V yang mempunyai sikring 10 A. Apakah sikring akan putus saat mesin ini dioperasikan Jawab : I = P/V  Tidak putus

Soal Baterai penyimpan 12 V sedang dimuati oleh arus 20 A selama 1 jam a. Berapa daya yang digunakan untuk mencharge baterai b. Berapa energi yang tersimpan dalam baterai selama 1 jam