Rangkaian Listrik 2

Jenis Rangkaian Seri paralel

Rangkaian seri Lampu disambung secara urut,ujung ketemu ujung (end-to-end) Seandainya satu lampu rusak maka akan memutus rangkaian sehingga lampu lain ikut padam/tidak menyala

Rangkaian Paralel Lampu dipasang sejajar (side-by-side) Jika salah satu lampu rusak, tetap ada rangkaian yang utuh sehingga lampu lain tidak ikut padam

Mengukur arus seri Di semua titik arusnya sama besar paralel Arus terbagi antar komponen 1A

Mengukur tegangan V Seri, tegangan terbagi antar komponen Paralel, nilai tegangan sama di setiap bagian rangkaian

Resistor dirangkai seri Req Req=R1+R2+R3 ΔV=IReq

Contoh 1 Pada rangkaian, baterei dengan hambatan dalam 1 ohm dihubungkan dengan 2 resistor. Hitung: a) Arus dalam rangkaian b) Beda potensial dalam setiap hambatan c) Beda potensial antara kedua ujung hambatan

Jawab Rangkaian diubah menjadi seperti berikut: Req= (12+5+1) ohm = 18 ohm I = V/R = 18 V/18 ohm = 1 A Karena I= 1 A, maka VR1= IR1 =(1A)(12 ohm) = 12 V VR2= IR2 = (1A)(5 ohm ) = 5 V I dimana-mana sama c) V total = VR1 + VR2 = (12+5) V = 17 V

Hukum Kirchhoff Kirchhoff Current Law (KCL) Jumlah arus yang masuk ke junction sama dengan jumlah arus yang meninggalkan junction Kirchhoff Voltage Law (KVL) Jumlah tegangan dalam suatu loop tertutup sama dengan nol

Resistor dirangkai paralel

Daya Listrik (Power, P) Gb menunjukkan rangkaian listrik di mana kotak biru adl sebuah komponen (bisa resistor, motor, dll) Baterei B menjaga agar beda potensial (beda tegangan, V) antara a dan b selalu tetap Arus I mengalir dlm komponen dari terminal a ke terminal b

Prinsip kekekalan energi: berkurangnya energi potensial dari a ke b adalah karena adanya transfer energi listrik Nilai rata-rata transfer energi listrik : P P adl nilai transfer energi dari baterei ke komponen. Jika komponen berupa resistor, energi dari baterei akan diubah menjadi panas. Jika komponen berupa motor, maka energi dari baterei akan diubah mjd energi gerak, dsb

Disipasi Energi Besarnya rata-rata transfer energi = daya satuan daya listrik: watt (W) 1 W = 1 J/s = 1 V.A Untuk resistor, energi dari baterei akan diubah menjadi panas (energi terdisipasi/terbuang menjadi panas) Nilai disipasi energi

Hukum Joule Arus listrik yang melewati konduktor yang memiliki beda potensial (volt) dalam waktu tertentu akan menimbulkan panas Q = energi panas (joule, J) V = beda potensial/tegangan (volt, V) I = arus (ampere, A) t = waktu (s)

Resistor dirangkai paralel

Resistor dirangkai paralel

Contoh 2 Hambatan berapakah harus diparalelkan pada hambatan 12 ohm agar dapat diperoleh hambatan 4 ohm ? Jawab 1/Req= 1/R1 + 1/R2 1/4ohm=1/12 ohm + 1/R2 1/R2 = 3/12ohm-1/12 ohm R2=6 ohm

Contoh 3 Berapakah resistor 40 ohm harus dikombinasikan sedemikian rupa sehingga kita dapat memperoleh arus 15 A dari sumber 120 V. Bagaimana caranya ? JAWAB Req = V/I = 120 V / 15 A = 8 ohm Hambatan itu harus dihubungkan secara paralel karena Req lebih kecil dari hambatan komponen. Kalau yang diperlukan n buah, maka 1/8 ohm = n (1/40 ohm ) Jadi n = 5

Contoh 5 Sebuah mesin listrik diketahui memakai 5 A dari jaringan berpotensial 110 V. Hitung daya dan energi dalam satuan J maupun kW yang harus diberikan pada mesin dalam waktu 2 jam

Jawab P =VI = (110) (5) = 550 W = 0,55 kW Energi = Pt = (550 W)(7200 s) = 3,96 X 10 e6 =(0,55kW)(2 jam) = 1,10 kW.h