KELAS XII Listrik Dinamis NUR EKO SUCAHYONO.

Presentasi berjudul: "KELAS XII Listrik Dinamis NUR EKO SUCAHYONO."— Transcript presentasi:

1 KELAS XII Listrik Dinamis NUR EKO SUCAHYONO

2 Pengertian Arus Listrik
Aliran muatan listrik positif disebut sebagai arus listrik Aliran muatan positifdari bola A (potensial tinggi ke bola B (potensial rendah )

3 Pengertian Arus Listrik
Arus listrik dapat dianalogikan seperti aliran air.

4 Pengertian Arus Listrik
Pada konduktor padat aliran elektron dari potensial rendah ke potensial tinggi. Arah arus listrik pada konduktor padat berlawanan dengan arah aliran elektron.

5 Kuat Arus Listrik Banyaknya muatan yang mengalir melalui penampang konduktor setiap satuan waktu disebut dengan arus listrik. I = kuat arus listrik (A); Q = muatan listrik (C); dan T = waktu (s).

6 Kuat Arus Listrik Satu ampere didefinisikan sebagai muatan listrik sebesar satu coulomb yang melewati penampang konduktor selama satu sekon (1A = 1C/s). Banyaknya muatan yang mengalir pada konduktor besarnya sama dengan kelipatan besar muatan sebuah elektron qe = e = 1,6 × C. Q = total muatan elektron yang mengalir sebanyak n.

7 EXAMPLE Tentukanlah jumlah elektron (e = -1,6 × 10-19C) yang melintasi penampang kawat penghantar selama satu jam jika kawat tersebut dialiri arus listrik sebesar 0,8 A . Solution Diketahui: I = 0,8A; t = 1 jam = s Ditanya: n ? Jawab:

8 Hukum Ohm Arus listrik mengalir karena adanya beda potensial.
Hubungan antara potensial listrik dan arus listrik yang dihasilkan.

9 Hukum Ohm George Simon Ohm mendefinisikan hasil perbandingan antara beda potensial dan arus listrik disebut hambatan listrik Dikenal sebagai hukum Ohm R = hambatan arus listrik ( Ω ); V = Tegangan atau beda potensiallistrik (V); dan I = kuat arus listrik (A).

10 Quiz Arus listrik 150mA mengalir dalam suatu kawat penghantar. Jika beda potensial ujung-ujung kawat 30 V, tentukan besaran hambatan lstrik kawat tersebut.

11 Hambatan Listrik Konduktor
Konduktor yang memiliki panjang luas dan hambatan jenis. R = hambatan listrik konduktor ( Ω ); ρ = hambatan jenis konduktor ( Ωm ); = panjang konduktor (m);dan A = luas panjang konduktor(m2).

12 Hambatan Listrik Konduktor
Jika penampang konduktor berupa lingkaran dengan jari-jari r atau diameter d. Konduktor yang paling baik adalah konduktor yang hambatan jenisnya paling kecil. Hambatan jenis paling besar merupakan isolator yang paling baik.

13 Hambatan Listrik Konduktor
Hambatan jenis konduktor bergantung pada suhunya. Pengaruh suhu terhadap hambatan konduktor R = hambatan konduktor pada suhuT°C ( Ωm ); R 0 = hambatan konduktor pada suhu T°C ( Ωm ); α = koefisien suhu hambatan jenis (/°C atau °C-1); dan T = T-T0 = selisih suhu (°C).

14 Quiz Dua kawat terbuat dari bahan yang sama.Panjang kawat kedua, dua kali panjang kawat pertama, sedangkan diameternya setengah kali diameter kawat pertama. Jika hambatan kawat pertama 10 ohm, tentukanlah besar hambatan kawat kedua.

15 Rangkaian Hambatan Listrik
Rangkaian Seri Rangkaian Hambatan Listrik Rangkaian Paralel Rangkaian Gabungan

16 Rangkaian Seri Hambatan
Hambatan Pengganti Seri Vad = IRs Rs = R1+R2+R3

17 Rangkaian Paralel Hambatan
Hambatan tersusun paralel Hambatan tersusun seri V = IRp Hambatan yang disusun paralel berfungsi untuk membagi arus atau memperkecil hambatan total

18 QUIZ Tentukan besarnya I1 dan I2

19 EXAMPLE Solution Vab= IR= (6A)(5Ω) =24V a. b.

20 Rangkaian Listrik Arus Searah
Rangkaian listrik terbuka Rangkaian listrik tertutup

21 GGL Alat yang dapat mengubah suatu bentuk energi menjadi energi listrik disebut sumber Gaya Gerak Listrik (GGL) GGL adalah beda potensial antar terminal sumber tegangan (baterai atau generator), ketika tidak ada arus yang mengalir pada rangkaian luar Simbol GGL adalah ε

22 GGL Baterai merupakan sumber energi kimia yang dapat diubah menjadi energi listrik.

23 GGL Tegangan antara titik a dan b disebut tegangan terminal Vab
Baterai memiliki hambatan dalam Dalam rangkaian listrik, baterai disimbolkan Tegangan antara titik a dan b disebut tegangan terminal Vab Baterai tidak mengeluarkan arus Baterai mengeluarkan arus Tegangan terminal baterai ketika baterai mengeluarkan arus disebut tegangan jepit.

24 Hukum I Kirchoff Disebut juga Hukum Arus KIrchoff .
Membicarakan arus listrik pada titik percabangan kawat. Arus pada percabangan kawat. Hukum I Kirchoff

25 Hukum II Kirchoff Disebut juga Hukum Tegangan Kirchoff .
Didasarkan pada hukum kekekalan energi. Muatan listrik yang mengalir dalam lintasan tertutup. Hukum II Kirchoff

26 Penerapan Hukum Kirchoff pada Rangkaian Sederhana
Rangkaian sederhana adalah rangkaian yang terdiri atas satu loop. Besarnya arus listrik yang mengalir pada rangkaian dapat dicari menggunakan.

27 Penerapan Hukum-hukum Kirchoff pada Rangkaian Majemuk
Rangkaian majemuk adalah rangkaian arus searah yang lebih dari satu loop. Salah satu cara untuk menganalisis rangkaian majemuk adalah analisis loop. Analisis loop pada rangkaian majemuk. Untuk lebih jelasnya lihat dan pahami langkah-langkah Halaman 90

28 Quiz Perhatikan gambar, kemudian tentukanlah besar tegangan listrik antara titik a dan b (Vab)

29 Penerapan Hukum Arus Kirchoff dan Hukum Ohm pada Rangkaian Majemuk
Analisis simpul juga dapat digunakan untuk menganalisis rangkaian majemuk. Analisis ini menerapkan Hukum Arus Kirchoff dan Hukum Ohm. Analisis simpul pada rangkaian majemuk Lihat Langkah-langkah Halaman 92

30 Energi Listrik Energi Listrik → Energi yang diperlukan untuk mengalirkan elektron. Dalam hubungannya dengan arus listrik Energi listrik memenuhi persamaan W = energi listrik ( J ); V = beda potensial ( V ); I = kuat arus yang mengalir (A); dan t = lamanya arus mengalir (s).

31 Energi Listrik Karena V = IR maka energi listrik dapat pula menjadi
Satuan SI energi listrik → J (Joule) Satuan lain yang sering digunakan →kWh (Kilowatthour) 1 Kwh = 36 × 106 J.

32 Daya Listrik Daya listrik adalah Energi Listrik yang dihasilkan atau diserap tiap satuan waktu. P = daya listrik ( W ); dan t = waktu (s). 1W = 1 J/s

33 EXAMPLE Sebuah setrika listrik 480W, 240 V dipasang pada tegangan yang tepat selama 1 menit. Tentukan : a. energi listrik yang digunakan b. arus listrik yang mengalir c. hambatan kumparan pemanas Solution Diketahui: P = 480 W; V = 240 V : t = 1 menit = 60s Ditanya: n ? Jawab: a. b. c.

34 Spesifikasi Tegangan dan Daya Kerja pada Beban Listrik
Spesifikasi beban listrik berkaitan dengan seberapa besar tegangan yang boleh diberikan pada beban listrik dan beberapa daya yang akan diserap atau dihasilkannya. Contoh: Lampu bertuliskan 220V, 60W artinya menyerap daya 60 W ketika diberi tegangan 220V

35 Daya Listrik Daya yang diserap beban listrik ketika dihubungkan dengan tegangan sumber. Ps = daya yang diserap lampu ( W ); Vs = tegangan yang diberikan pada lampu (V); Pt = daya yang tertulis pada lampu (W); dan Vt = tegangan yang tertulis pada lampu (V).

36 Daya Listrik Spesifikasi beban listrik berkaitan dengan hambatan beban. Spesifikasi tegangan dan daya listrik pada arus maksimum.

37 Quiz Keluarga Pak Rahmat menggunakan listrik PLN sebesar 500W dengan tegangan 110V. Jika untuk penerangan digunakan lampu 100W; 220V, tentukanlah: besar hambatan setiap lampu; daya yang dipakai oleh setiap lampu setelah dipasang pada tegangan 110 V; dan jumlah maksimum lampu yang dapat dipasang.

38 Alat Ukur Listrik 1. Voltmeter 2. Amperemeter

39 Voltmeter Voltmeter adalah alat untuk mengukur tegangan antara dua titik. Voltmeter ideal adalah voltmeter yang hambatan dalamnya bernilai tak hingga. Arus pada hambatan R. a. Sebelum voltmeter digunakan a. Ketika voltmeter digunakan

40 Voltmeter Voltmeter memiliki batas ukur tertentu
Jika tegangan yang diukur oleh voltmeter melebihi batas ukurnya, voltmeter akan rusak. Batas ukur voltmeter dapat ditingkatkan dengan memberikan hambatan seri dengan voltmeter

41 Hambatan dalam Voltmeter
Nilai hambatan yang dipasang seri dengan voltmeter Rd = hambatan depan ( Ω ); RV = hambatan dalam voltmeter ( Ω ); dan n = kelipatan batas ukur voltmeter.

42 Amperemeter Seperti halnya voltmeter, batas ukur ammeter dapat ditingkatkan dengan memasang hambatan shunt

43 Hambatan dalam Amperemeter
Nilai hambatan yang dipasang paralel dengan amperemeter RSh= hambatan shunt ( Ω ) RA = hambatan dalam ammeter ( Ω ) n = kelipatan batas ukur ammeter.

44 Pemanfaatan Energi Listrik dalam Kehidupan
Pemanfaatan energi listrik di Indonesia umumnya berasal dari bahan bakar minyak (BBM) dan PLTA Contoh pemanfaatan energi listrik - untuk keperluan rumah tangga - untuk penerangan - untuk keperluan hiburan dan informasi - untuk menghasilkan suatu produk dari pabrik- pabrik - untuk administrasi perkantoran - pusat-pusat bisnis

45 Menghitung Biaya Sewa Energi Listrik
Di dalam rumah Pak Fahri terdapat 5 lampu 40 W, 3 lampu 100 W dan 1 TV 80 W. Rata-rata setiap hari peralatan listrik tersebut dinyalakan selang 5 jam. Hitunglah biaya yang dibayar Pak Fahri untuk bulan April jika harga 1 kWh = 1.000,00 Solution Daya total alat-alat listrik P = 5 (40W) + 3 (100W)+1(80W) = 580 W Bulan April = 30 hari, dan rata-rata setiap hari alat-alat listrik tersebut dinyalakan selama 5 jam sehingga waktu Δt = 30,5 jam = 150 jam maka W = P.t = 580 watt jam = watt jam = 87 kWh Oleh karena 1 Kwh = biaya yang harus dikeluarkan Pak Fahri adalah

46 Kesimpulan Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah Hukum Ohm V = IR Hambatan dirangkai seri Rs = R1+ R2+ R3+ R4+………………… + Rn Hambatan dirangkai paralel Hukum I Kirchoff ΣImasuk = ΣIkeluar Hukum II Kirchoff Σε = ΣIR

47 Quick Review Mengapa bahan konduktor mudah dilalui arus listrik, sedangkan bahan isolator sukar atau bahkan tidak dapat menghantarkan arus listrik? Sebuah akumulator memiliki GGL 12 V dan hambatan dalam 0,1 ohm. Jika aki tersebut diisi dengan arus 10 A. Tentukan tegangan antara kedua terminalnya. 3. Pada rangkaian di atas, tentukanlah kuat arus yang melalui setiap sumber tegangan.

48 “Orang yang berhasil akan mengambil manfaat
dari kesalahan-kesalahan yang dia lakukan, dan akan mencoba kembali untuk melakukan dalam suatu cara yang berbeda.” -Dale Carnegie-

49 Terima Kasih