Adriansyah production-SMAN 131 RANGKAIAN ARUS SEARAH ( DC) 1. Pengertian Arus Listrik 2. Hukum Ohm 3. Hukum Kirchoff I 4. Rangkaian seri dan paralel hambatan.

Presentasi berjudul: "Adriansyah production-SMAN 131 RANGKAIAN ARUS SEARAH ( DC) 1. Pengertian Arus Listrik 2. Hukum Ohm 3. Hukum Kirchoff I 4. Rangkaian seri dan paralel hambatan."— Transcript presentasi:

1

2 Adriansyah production-SMAN 131 RANGKAIAN ARUS SEARAH ( DC) 1. Pengertian Arus Listrik 2. Hukum Ohm 3. Hukum Kirchoff I 4. Rangkaian seri dan paralel hambatan listrik 5. Hukum Kirchoff II 6. Energi dan daya listrik

3 Adriansyah production-SMAN 132 PENGERTIAN ARUS LISTRIK POMPA TURBIN ALIRAN AIR CREATED BY DRS. ADRIANSYAH

4 Adriansyah production-SMAN 133 LAMPU ARUS LISTRIK BATEREI ANALOG I = q/t KETERANGAN : I = Arus listrik (coulomb/detik atau ampere) q = Muatan listrik(coulomb) t = Waktu (detik) hambatan  =ggl R

5 Adriansyah production-SMAN 134 HUKUM OHM V = I R KETERANGAN: V = Beda potensial (volt) I = Arus litrik (ampere) R = hambatan listrik (ohm) R = V / I V I Atau R = tangen Catatan penting: R tetap selama hambatan tidak mengalami perubahan suhu

6 Adriansyah production-SMAN 135 BESARAN BESARAN YANG MEMPENGARUHI HAMBATAN LISTRIK PENAMPANG KAWAT  l A R=R= l A Keterangan: R = Hambatan Listrik kawat (ohm)  Hambatan jenis kawat (ohm.m) l = Panjang kawat (m) A = Luas penampang kawat (m 2)

7 Adriansyah production-SMAN 136 HUKUM KIRCHOFF I Menurut Kirchoff I = I 1 + I 2 + I 3 I I1I1 I2I2 I3I3 SECARA UMUM  masuk =  keluar

8 Adriansyah production-SMAN 137 Tentukan besar dan arah arus listrik I 4 ? I1I1 I2I2 I3I3 I4I4 I5I5 =3 ohm =6 ohm = 4 ohm =1 ohm Berdasarkan hukum Kirchoff I ΣI masuk = ΣI keluar I 1 + I 2 + I 5 = I 3 + I 4 Jawab: I 4 = 6 ohm arah menjauhi titik cabang

9 Adriansyah production-SMAN 138 RANGKAIAN SERI Untuk hambatan seri: I = I 1 = I 2 = I 3 V = V 1 + V 2 + V 3 IR tot = I 1 R 1 + I 2 R 2 +I 3 R 3 R tot = R 1 + R 2 + R 3 R1R1 R2R2 R3R3 I I1I1 I2I2 I3I3 V

10 Adriansyah production-SMAN 139 RANGKAIAN PARALEL UNTUK RANGKAIAN PARALEL : R1R1 R2R2 R3R3 V I3I3 I1I1 I2I2 I V = V 1 = V 2 = V 3 I = I 1 + I 2 + I 3 V R1R1 R2R2 R3R3 I 1 V1V1 V2V2 V3V3 R tot + = + R1R1 R2R2 R3R3 111 = ++

11 Adriansyah production-SMAN 1310 R= 15  R= 10  HITUNGLAH BERAPA BESARNYA HAMBATAN PENGGANTI RANGKAIAN DIATAS

12 Adriansyah production-SMAN 1311 15 10 15 R S1 = 15 + 15 = 30  R S1 1530 15 10 30 R P1 R P1 =30/3 = 10 10 15 10 15 R S2 = 15+15+10 = 40  R S2 10 40 1 1 1 4 1. 5 R P2 10 40 40 40 40 ==++= R P2 = 40/5 = 8  R P2 30R P1 40 1112 R P1 1530 ==+ + 1 = 3 HAMBATAN PENGGANTI RANGKAIAN

13 Adriansyah production-SMAN 1312 HUKUM OHM PADA RANGKAIAN TERTUTUP  = I R + I r R  r I Keterangan:  = Gaya gerak listrik/ggl (volt) r = Hambatan dalam ggl (ohm) R = Hambatan Luar (ohm) I = Kuat arus listrik (ampere)

14 Adriansyah production-SMAN 1313 HUKUM KIRCHOFF II Hasil penjumlahan dari jumlah ggl dalam sumber tegangan dan penurunan tegangan sepanjang rangkaian tertutup(loop) sama dengan nol  R = 0 Contoh:    r 1    r 2 R1R1 R2R2 Putaran loop searah jarum jam I I -   +   - IR 1 - IR 2 -Ir 1 -Ir 2 = 0

15 Adriansyah production-SMAN 1314 Perhatikan rangkaian listrik pada gambar dibawah ini! Jawab: Putaran loop searah jarum jam(loop ABCDA) 9V, 0,5  hm 12V, 1,5  hm 4  hm Hitung arus listrik yang mengalir pada rangkaian tsb. I 9 – 12 + I(0,5) + I(1,5) + I(4) = 0 -3 + 6I = 0 6I = 3 I = ½ ampere A D C B

16 Adriansyah production-SMAN 13 15 LOP I ( EFABE ) E  E =  i.R -E 1 + i1R1 + ( i1+i2 )R2 =0 10 = i 1 4 + ( i 1 +i 2 )2 10 = 4i 1 + 2i 1 + 2i 2 10 = 6i 1 + 2i 2  ( I ) i1i1i1i1 i2i2i2i2 i1+ i2i1+ i2i1+ i2i1+ i2 I II = 4  = 2  3  10 V 12 V MENENTUKAN KUAT ARUS PADA RANGKAIAN MAJEMUK ( 2 LOOP) Penjelasan : Arus di EFAB = i 1, di EDCB = i 2,di BE = i 1 + i 2 Di titik cabang B berlaku  i = 0, arus yang masuk i 1 & i 2, sedangkan yang keluar ( i 1 + i 2 )  i 1 + i 2 – (i 1 +i 2 ) = 0 Di titik cabang E berlaku  i = 0. arus yang masuk i 1 + i 2 sedangkan yang keluar i 1 & i 2  -i 1 - i 2 + (i 1 +i 2 ) = 0 sedangkan yang keluar i 1 & i 2  -i 1 - i 2 + (i 1 +i 2 ) = 0 Pada Loop EFABE berlaku  E+ Σ Pada Loop EFABE berlaku   E+ Σ i.R = 0 - E 1 + i1.R1 + ( i1+i2 ).R2 =0 - E 1 + i1.R1 + ( i1+i2 ).R2 =0 Pada Loop DCBED berlaku  E Pada Loop DCBED berlaku   E +Σ i.R = 0 - E2+ i2.R3 + ( i1 +i2 ).R2 =0 - E2+ i2.R3 + ( i1 +i2 ).R2 =0 A BC D EF LOP II ( EDCBE ) E  E =  i.R -E 2 + i2R3 + ( i1+i2 )R2=0 12 = i 2 3 + ( i 1 +i 2 )2 12 = 3i 2 + 2i 1 + 2i 2 12 = 2i 1 + 5i 2  ( II ) Dari persamaan (I) dan (II) (I) X 1  10 = 6i 1 + 2i 2 (II) X 3  36 = 6i 1 + 15i 2 -26 =-13i 1 i2 = 2 A Dari persamaan (I) 10 = 6i 1 + 2i 2  10 =6.I1+2. 2 10 = 6i1 + 4 i1 = 1 A Arus di EFAB = i 1 = 1 A Arus di EDCB = i 2 = 2A Arusdi BE = i 1 + i 2 = 3

17 Adriansyah production-SMAN 13 16 MENENTUKAN KUAT ARUS PADA RANGKAIAN MAJEMUK ( 2 LOOP) A B Hitunglah arus yang ada pada masing-masing cabang dan beda potensial di AB. Jawab. i 3 = i 1 + i 2 Lop I   E =  i.R V= i 1 R 1 +i 3 R 2 1,5 = 0,75i 1 + (i 1 + i 2 ).1 1,5 = 1,75i 1 + i 2  (I) Lop II   E =  i.R 0 = i 2 R 3 + i 2 R 4 - i 3 R 2 0 = 1,5i 2 + 1,5i 2 - (i 1 + i 2 ).1 0 = - i 1 + 2i 2  (II) i 1 i 2 i 3 R1R1 R2R2 R3R3 R4R4 (I) X 2 3 = 3,5i 1 + 2i 2 0 = - i 1 + 2i 2 3 = 4,5 i 1 i 1 = 0,67 A (II)  i 2 = 0,5 i 1 = 0,5.0,67 = 0,33 A i 3 = i 1 + i 2 = 0,67+ 0,33 i 3 = 1 A V AB = i 3. R 2 = 1.1 = 1 V I I

18 Adriansyah production-SMAN 1317 ENERGI DAN DAYA LISTRIK W = q V KARENA q = I t, maka : W = ( I t ) V = V I t Keterangan : W = Energi listrik (Joule) q = muatan listrik (Coulomb) V = Beda potensial listrik (volt) I = Arus listrik ( Ampere) T = Waktu (sekon) ENERGI LISTRIK

19 Adriansyah production-SMAN 1318 Karena V = I R, maka : W = V I t = (I R) I t W = I 2 R t atau W = V I t = V ( V/R) t W = V 2 t / R Keterangan : R = hambatan listrik (ohm)

20 Adriansyah production-SMAN 1319 DAYA LISTRIK P = W / t P = V I t / t P = V I P = I 2 R P = V 2 / R Keterangan : P = Daya (watt) 1 watt = 1 Joule/ sekon kWh = kilowatt-hour 1 kWh = (1000 watt)x(3600sekon) 1 kWh = 3.6 x 10 6 watt.sekon/Joule

21 Adriansyah production-SMAN 1320 Sebuah hambatan sebesar 360 Ω dihubungkan dengan sumber tegangan 120 V dalam waktu 3 menit. Berapakah energi yang diserap oleh hambatan tersebut ? Jawab : W = V 2 t / R = (120) 2 x (3x60) / 360 W = 7,2 KJ

22 Adriansyah production-SMAN 1321 Lampu listrik pada beda potensial 120 V memerlukan arus listrik sebesar 1 A. Biaya energi listrik per kWh adalah Rp. 150,-, berapakah biaya yang harus dibayarkan selama sebulan Jika setiap hari lampu tersebut menyala selama 8 jam? ( 1 bulan = 30 hari ) Jawab : Energi yang diserap oleh lampu selama sebulan : W = V I t = 120 x 1 x (8x30)=28.800 wh = 28,8 kWh Biaya yang harus dibayarkan : 28,8 x Rp. 150,- = Rp. 4.320,-

23 Adriansyah production-SMAN 13 22 MENGHITUNG TEGANGAN YANG TERTERA PADA ALAT LISTRIK DAN MAMPU MENGHITUNG ENERGI DAN DAYA YANG TERPAKAI PADA ALAT LISTRIK Berapa besar hambatan lampu, dan berapa daya dari lampu Lampu ini memerlukan beda potensial 6 Volt dan arus 0,3 A. Bagaimana jika diberi beda potensial lebih kecil misalnya 5 Volt ? Atau arus lebih kecil misalnya 0,2 A ? Lampu menyala tidak terang. Bagaimana jika beda potensial dan arusnya diperbesar ? Lampu akan putus. R = V/I = 6/0,3 = 20  P = V.i = 6. 0,3 = 1,8 W Berapa besar hambatan lampu, dan berapa arus yang diperlukan lampu V 2 P = R V 2 240 2 R = = = 960  P 60 i = V/R = 240/960 = 0,25 A

24 Adriansyah production-SMAN 1323 Sebuah lampu pijar 60 watt-120 volt dipasang pada 240 volt. Tentukanlah : a. Arus listrik yang mengalir pada lampu b. Daya lampu sekarang Jawab : a. Hambatan lampu R = V 2 / P = (120) 2 / 60 = 240 Ω I = V / R = 240 / 240 = 1 ampere b. P = I 2 R = (1) 2 240 = 240 watt

25 Adriansyah production-SMAN 13 24 TERIMA KASIH