Rangkaian Arus Searah Konsep Arus Listrik

Presentasi berjudul: "Rangkaian Arus Searah Konsep Arus Listrik"— Transcript presentasi:

1 Rangkaian Arus Searah Konsep Arus Listrik
Pada dasarnya, arus listrik adalah aliran elektron-elektron bebas dari suatu potensial rendah ke potensial tinggi (atau aliran muatan). Sedangkan Kuat Arus Listrik adalah perubahan muatan atau laju aliran muatan listrik yang melalui luas penampang tiap satu satuan waktu. 𝐼= ∆𝑄 𝑡 , satuan SI untuk kuat arus listrik adalah ampere (A) Arah aliran muatan negatif berlawanan dengan arah arus listrik yang ditimbulkan. Arah aliran muatan positif searah dengan arah arus listrik yang ditimbulkan. Aliran listrik ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak di dalam suatu penghantar. Muatan listrik dalam jumlah tertentu yang menembus suatu penampang dari suatu penghantar dalam satuan waktu tertentu disebut sebagai kuat arus listrik. Jadi kuat arus listrik adalah jumlah muatan listrik yang mengalir dalam kawat penghantar tiap satuan waktu. para ahli telah melakukan perjanjian bahwa arah arus listrik mengalir dari kutub positif ke kutub negatif. Jadi arah arus listrik berlawanan dengan arah aliran elektron.

2 Rangkaian Arus Searah Beda Potensial Listrik
Terjadinya arus listrik dari kutub positif ke kutub negatif dan aliran elektron dari kutub negatif ke kutub positif, disebabkan oleh adanya beda potensial antara kutub positif dengan kutub negatif, dimana kutub positif mempunyai potensial yang lebih tinggi dibandingkan kutub negatif. Beda potensial antara kutub positif dan kutub negatif dalam keadaan terbuka disebut gaya gerak listrik dan dalam keadaan tertutup disebut tegangan jepit.

3 Rangkaian Arus Searah Resistansi dan Hukum Ohm
Hukum Ohm yang berbunyi: Besar kuat arus listrik dalam suatu penghantar berbanding langsung dengan beda potensial (V) antara ujung-ujung penghantar asalkan suhu penghantar tetap. Hasil bagi antara beda potensial (V) dengan kuat arus (I) dinamakan hambatan listrik atau resistansi (R) dengan satuan ohm.

4 Rangkaian Arus Searah Resistansi dan Hukum Ohm
Hambatan atau resistansi berguna untuk mengatur besarnya kuat arus listrik yang mengalir melalui suatu rangkaian listrik. Dalam radio dan televisi, resistansi berguna untuk menjaga kuat arus dan tegangan pada nilai tertentu dengan tujuan agar komponen-komponen listrik lainnya dapat berfungsi dengan baik. Untuk berbagai jenis kawat, panjang kawat dan penampang berbeda terdapat hubungan sebagai berikut:

5 Rangkaian Arus Searah Rangkaian Hambatan Seri 𝑅 𝑠 = 𝑅 1 + 𝑅 2 + 𝑅 3
Sifat rangkaian: Arus yang mengalir 𝐼 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐼 1 = 𝐼 2 = 𝐼 3 Maka, 𝑉 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑅 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑉 1 𝑅 1 = 𝑉 2 𝑅 2 = 𝑉 3 𝑅 3 Beda potensial 𝑉 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 =𝜀= 𝑉 1 + 𝑉 2 + 𝑉 3

6 Rangkaian Arus Searah Rangkaian Hambatan Paralel
1 𝑅 𝑃 = 1 𝑅 𝑅 𝑅 3 Sifat rangkaian: Arus yang mengalir 𝐼 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐼 1 + 𝐼 2 + 𝐼 3 Perbandingan arus, 𝐼 1 : 𝐼 2 : 𝐼 3 = 1 𝑅 1 : 1 𝑅 2 : 1 𝑅 3 Beda potensial 𝑉 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 =𝜀= 𝑉 1 = 𝑉 2 = 𝑉 3 𝐼 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑅 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐼 1 𝑅 1 = 𝐼 2 𝑅 2 = 𝐼 3 𝑅 3

7 Rangkaian Arus Searah Contoh Soal Tentukan Hambatan penggantinya!
Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaian berikut, jika R identik = 10 ohm! Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaian berikut, jika R identik = 120 ohm!

8 Rangkaian Arus Searah Hukum I Kirchhoff
Dalam alirannya, arus listrik juga mengalami cabang-cabang. Ketika arus listrik melalui percabangan tersebut, arus listrik terbagi pada setiap percabangan dan besarnya tergantung ada tidaknya hambatan pada cabang tersebut. Bila hambatan pada cabang tersebut besar maka akibatnya arus listrik yang melalui cabang tersebut juga mengecil dan sebaliknya bila pada cabang, hambatannya kecil maka arus listrik yang melalui cabang tersebut arus listriknya besar. Hukum I Kirchoff (hukum kekekalan muatan listrik) berbunyi: Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik simpul sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik simpul tersebut. Hukum I Kirchhoff secara matematis dapat dituliskan sebagai:                  I = I1 + I2 + I3 = I’

9 Rangkaian Arus Searah Hukum II Kirchhoff
Pemakaian Hukum II Kirchhoff pada rangkaian tertutup yaitu karena ada rangkaian yang tidak dapat disederhanakan menggunakan kombinasi seri dan paralel. Umumnya ini terjadi jika dua atau lebih ggl di dalam rangkaian yang dihubungkan dengan cara rumit sehingga penyederhanaan rangkaian seperti ini memerlukan teknik khusus untuk dapat menjelaskan atau mengoperasikan rangkaian tersebut. Jadi Hukum II Kirchhoff merupakan solusi bagi rangkaian-rangkaian tersebut yang berbunyi: Di dalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik (ε) dengan penurunan tegangan (IR) sama dengan nol.

10 Rangkaian Arus Searah Contoh Soal Perhatikan rangkaian berikut!
Tentukan: a)Hambatan pengganti b) Kuat arus rangkaian c) Beda potensial ujung-ujung hambatan R4 d) Beda potensial ujung-ujung R1 e) Beda potensial ujung-ujung R2 f) Kuat arus yang melalui R4 g) Kuat arus yang melalui R1 h) Kuat arus yang melalui R2 i) Kuat arus yang melalui R3

11 Rangkaian Arus Searah Contoh Soal (Mandiri)
Perhatikan rangkaian berikut! Tentukan kuat arus yang mengalir pada R1!!! Perhatikan rangkaian berikut! Tentukan kuat arus yang mengalir pada R1!!!

12 Rangkaian Arus Searah Contoh Soal Lihat gambar dibawah dan tentukan:
Kuat arus rangkaian Kuat arus pada R1 , R2 dan R3 Beda potensial antara titik A dan B Beda potensial antara titik B dan C Beda potensial antara titik C dan D Beda potensial antara titik A dan C Beda potensial antara titik B dan D Beda potensial antara titik A dan D

13 Rangkaian Arus Searah Contoh Soal (Tugas)
1. Perhatikan rangkaian berikut! Jika I4 = 7,2 Ampere, Tentukan: a) Besar tegangan sumber b) Kuat arus pada I1 c) Kuat arus pada I2 d) Kuat arus pada I3 2. Perhatikan rangkaian berikut! Jika ε1, ε2, ε3 masing-masing 6V, 9V, 12V Tentukan: a) Kuat arus yang melalui R1 , R2 dan R3 b) Beda potensial antara titik B dan C c) Beda potensial antara titik B dan D