RANGKAIAN LISTRIK Pertemuan 25 Matakuliah : K0635 - FISIKA Tahun : 2007 RANGKAIAN LISTRIK Pertemuan 25

RANGKAIAN Daya LISTRIK 1. Arus dan Hambatan (1) Arus listrik ( I ) Arus listrik ( I ) didefinisikan sebagai aliran muatan (dq) persatuan (dt) : I = dq / dt Bila besar aliran muatan (q) konstan, maka: I = q / t Coulomb/detik = Ampere (=A) (2) Hambatan Listrik ( R ) Konduktor Pada konduktor terdapat elektron bebas, penambahan energi pada elektron akan menyebabkan elektron mengalir , hingga terdapat arus. 3 Bina Nusantara

Hambatan – R (tahanan /resistansi) Merupakan kemampuan suatu bahan menahan lajunya elektron dalam suatu rangkaian listrik. Hubungan hambatan dengan arus listrik dan beda potensial diberikan oleh Hk. Ohm R = V / I satuan Ohm (= Ω ) Atau : V = I R Simbol dalam rangkaian R R atau Bina Nusantara

Hambatan Jenis ( resistivitas): ρ Merupakan karakteristik dari suatu bahan dalam hantaran listrik. Hubungan hambatan jenis (ρ) dengan hambatan ( R ) adalah : R = ( ρ L ) / A L = panjang penghantar A = luas penampang penghantar Konduktivitas Listrik (σ) Merupakan sifat dari konduktor dalam menghantarkan arus, dan merupakan kebalikan dari hambatan jenis : σ = 1/ ρ Bina Nusantara

pada suatu rangkaian tertutup = 0 3. Hukum Kirchoff Hk. Kirchoff I. Jumlah arus yang masuk dan yang keluar pada suatu titik cabang adalah sama. I1 I I2 I3 I = I1 + I2 + I3 Hk II. Jumlah perubahan potensial (tegangan listrik) pada suatu rangkaian tertutup = 0 ∑ ( E + I R ) = 0 E = gaya gerak listrik ( ggl atau emf ) Bina Nusantara

Bila hambatan dilintasi searah arus I, perubahan potensial adalah Catatan Bila hambatan dilintasi searah arus I, perubahan potensial adalah negatif, yaitu = - IR, dan sebaliknya = IR bila hambatan dilintasi berlawanan arah dengan arah I. Bila suatu ggl dilintasi dalam arah ggl, perubahan potensial = E, dan = - E bila dalam arah sebaliknya. Bina Nusantara

Catatan (1) Bila hambatan dilintasi searah arus I, perubahan potensial adalah negatif, yaitu = - IR, dan sebaliknya = IR bila hambatan dilintasi berlawanan arah dengan arah I. (2) Bila suatu ggl dilintasi dalam arah ggl, perubahan potensial = E, dan = - E bila dalam arah sebaliknya. Bina Nusantara

R ekivalen ( R total ) dari R1 , R2 dan R3 adalah : R = R1 + R2 + R3 4. Rangkaian Hambatan Untuk kebutuhan tertentu, beberapa hambatan dapat dirangkaikan, baik secara seri maupun paralel. (1) Rangkaian Seri R1 R2 R3 I Pada rangkaian seri, arus I yang melewati masing-masing hambatan adalah sama. R ekivalen ( R total ) dari R1 , R2 dan R3 adalah : R = R1 + R2 + R3 Bina Nusantara

(2) Rangkaian Paralel R1 R2 R3 Pada rangkaian paralel dari hambatan, beda potensial pada setiap hambatan adalah sama. R ekivalen (R total) dari R1 , R2 dan R3 yang dirangkaian secara paralel adalah : 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 Bina Nusantara

- energi panas, bila kotak hitam berupa hambatan 5. Daya Listrik (P) I B kotak hitam Sebuah batterai(sumber tegangan listrik) dihubungkan dengan kotak hitam, yang dapat berupa : hambatan , batterai yang sedang diisi, motor listrik. Pada kotak hitam, energi potensial dari batterai akan dialihkan menjadi bentuk energi lain, yaitu: - energi panas, bila kotak hitam berupa hambatan - energi kimia, bila kotak hitam berupa batterai yang sedang diisi - energi mekanik, bila kotak hitam berupa motor listrik Bina Nusantara

Kecepatan perpindahan energi, atau daya yang didissipasikan adalah : P = I V Watt Bila kotak hitam berupa hambatan, maka : P = I V = V2/ R = I2 R Bina Nusantara