Rangkaian Arus Searah

7.1 Rangkaian Hambatan Hubungan Seri Hambatan yang dihubungkan seri akan mempunyai arus yang sama.

Hubungan Paralel Hambatan yang dihubungkan paralel, tegangan antara ujung2 hambatan adalah sama, sebesar V.

Hambatan Jembatan Wheatstone Bila harga R1R3 = R2R4, maka R5 tidak berfungsi, maka Sedangkan bila R1R3 ≠ R2R4, maka rangkaian tsb harus diganti : R1, R2 dan R5 diganti menjadi Ra, Rb dan Rc.

Contoh : Berapa hambatan pengganti antara a dan b ? Tentukan hambatan pengganti dari a ke b, jika R1 = 1 Ω, R2 = 2 Ω, R3 = 8 Ω, R4 = 4 Ω dan R5 = 5 Ω.

7.2 Rangkaian Listrik Sederhana Rangkaian Terbuka Rangkaian tertutup Dalam kenyataannya, arus listrik (I) akan ada bila rangkaian tsb merupakan rangkaian tertutup. Sedangkan untuk rangkaian terbuka tidak ada arus.

Contoh : Tentukan Vab, Vac, Vbc.

7.3 Rangkaian Dua Loop Hukum Kirchoff I Jumlah arus menuju suatu titik cabang sama dengan jumlah arus yg meninggalkannya. Hukum Kirchoff II Dalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik (E) sama dengan jumlah aljabar penurunan potensial (I.R).

Contoh : Tentukan I1, I2, I3.

7.4 Energi dan Daya Listrik Energi Listrik Daya Listrik Contoh : Pada sebuah lampu pijar tertera 100 W, 220 V. Tentukan hambatan lampu tsb ! Lampu pijar dari 60 W, 220 V, dipasang pada tegangan 110 V, tentukan daya yg dapakai lampu tsb !

7.3 Mengukur arus dan Tegangan Mengukur Arus (Dipasang seri) Mengukur Tegangan (Dipasang parallel)

7.4 Potensiometer, Rangkaian pembagi tegangan Berlaku: V=V1+V2 I=V / (R1+R2) V1 =V.R1 / (R1+R2) V2 =V.R2 / (R1+R2) Sehingga Nilai V1 dan V2 dapat diatur dengan mengubah nilai R2

PENGISIAN KAPASITOR Jika kapasitor yang dihubungkan dengan terminal terminal baterei akan terjadi pengisian (muatan) pada keping keping kapasitor

Pada t = 0 , ketika S ditutup: Pada kapasitor C tidak ada muatan sehingga tak ada beda potensial di ujung ujung kapasitor. Beda potensial di ujung ujung R adalah   arus maksimum I0 =  / R Pada t = t , pada saat setelah S ditutup: Di kapasitor sudah ada muatan Q (+Q di keping + dan –Q di keping -) Beda tegangan di ujung ujung kapasitor menjadi Q/C Akibatnya beda tegangan di ujung ujung R (dan arus I) turun.

Dari hukum Kirchhoff: Dan hubungan Didapat persamaan (1) k konstanta integrasi, dari syarat t = 0 muatan Q = 0, akan didapat

Ketika kapasitor terisi penuh, beda tegangan di ujung ujung kapasitor adalah  dan muatan di kapasitor adalah Persamaan (1) menjadi: Muatan sebagai fungsi t: Arus sebagai fungsi t:

Kurva Q dan I sebagai fungsi t

PENGOSONGAN KAPASITOR Jika ujung ujung kapasitor yang bermuatan dihubungkan dengan kawat konduktor, pada kapasitor akan segera terjadi pengosongan muatan

Selama S tertutup, tegangan di ujung ujung R dan C adalah sama dengan  dan muatan di kapasitor adalah Q0 = C Ketika S dibuka pada t = 0, muatan di kapasitor mulai berkurang dan terjadi arus melalui resistor Dari hukum Kirchhoff untuk loop (S terbuka): dan hubungan I = -dQ/dt didapat persamaan: (2)

Penyelesaian persamaan 2: k adalah konstanta integrasi, dari syarat t = 0 muatan Q = Q0 didapat k = ln Q0 Arus pada saat t = 0 adalah I0 = /R Muatan sebagai fungsi t: Arus sebagai fungsi t:

Kurva Q dan I sebagai fungsi t