BAB II DASAR TEORI DASAR TEORI
Percobaan 42.1 : Menyelidiki pengaruh perbedaan suhu ( T) terhadap rambatan kalor konveksi
3. Silabus materi pokok listrik dinamis a.Standar Kompetensi a.Standar Kompetensi
5. Cara menghantarkan kalor pada 2 peristiwa di atas disebut dengan perpindahan kalor secara radiasi. Definisikanlah perpindahan kalor secara radiasi dengan kata-katamu sendiri!
……… Tugas :
1. Carilah contoh pemanfaatan perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi beserta penjelasannya dalam kehidupan sehari-hari!
2. Carilah informasi mengenai cara kerja termos panas!
3. Silabus materi pokok listrik dinamis a. Standar Kompetensi
Menerapkan konsep kelistrikan ( baik statis maupun dinamis) dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan berbagai produk teknologi b. Kompetensi Dasar
1) Merangkai alat ukur listrik, menggunakannya secara baik dan benar dalam rangkaian listrik
2) Memformulasikan besaran-besaran listrik ke dalam bentuk persamaan 3) Mengidentifikasikan penerapan listrik AC dan DC dalam kehidupan
sehari-hari
c. Materi Pokok : Listrik Dinamis d. Identifikasi konsep
KD Indikator Konsep Esensial 1 1.1.Membedakan jenis dan
fungsi alat ukur listrik 1.2.Menjelaskan cara
membaca dan memasang alat ukur tegangan
1.3.Menggunakan amperemeter dan voltmeter dalam rangkaian
A. Alat ukur listrik 1. Voltmeter 2. Amperemeter
3. Cara membaca skala voltmeter 4. Cara membaca skala amperemeter 5. Cara memasang voltmeter dan
amperemeter dalam rangkaian
2 2.1.Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi besar hambatan suatu penghantar 2.2.Menjelaskan besaran arah kuat arus listrik dalam rangkaian sederana (satu loop) 2.3.Menjelaskan tegangan
yang tertera pada alat listrik dan mampu menghitung energi dan daya yang terpakai pada alat listrik 2.4.Menentukan kuat arus
pada rangkaian majemuk dua loop*) 2.5.Menentukan kuat arus
pada rangkaian
majemuk lebih dari dua loop*)
B. Besaran-besaran listrik 1. Kuat arus listrik 2. Konduktor dan isolator 3. Daya hantar
4. Hambatan 5. Hukum Ohm
6. Faktor-faktor yang menentukan hambatan sepotong kawat penghantar 7. Rangkaian seri dan rangkaian paralel 8. Hukum I dan II kirchhoff
9. Mengganti beberapa hambatan pada rangkaian seri dengan hambatan pengganti
10.Mengganti beberapa hambatan pada rangkaian paralel dengan hambatan pengganti
11.Energi listrik 12.Daya
13.Kuat arus dan arah arus rangkaian dengan satu loop
14.Kuat dan arah arus pada rangkaian majemuk lebih dari dua loop 3 3.1.Membedakan tegangan
DC dan tegangan AC dalam bentuk grafik misalnya yang dihasilkan osiloskop 3.2.Menjelaskan bentuk rangkaian AC yang digunakan dalam rumah-rumah 3.3.Menunjukkan penerapan listrik AC C. Tegangan AC dan DC
1. Grafik tegangan AC dan DC yang terlihat dalam osiloskop
2. Rangkaian AC dan DC dalam rumah 3. Penerapan listrik AC dan DC dalam
kehidupan sehari-hari
e. Uraian Makna Konsep Listrik Dinamis 1) Alat ukur listrik
a) Voltmeter
Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial diantara dua titik dalam sebuah rangkaian listrik. Bentuk voltmeter bermacam-macam diantaranya adalah sebagai berikut :
Gambar 3.9 Voltmeter
b) Cara memasang voltmeter dalam rangkaian
Untuk dapat memasang voltmeter dengan benar, kita harus mengetahui arah arus listrik dalam suatu rangkaian. Pemasangan terminal voltmeter tidak boleh terbalik. Terminal positif voltmeter harus dihubungakan dengan kutub positif dan terminal negatif voltmeter harus dihubungkan dengan terminal negatif. Untuk memasang voltmeter, rangkaian tidak perlu diputus. Voltmeter dipasang pada ujung-ujung beban atau komponen dalam rangkaian. Jadi voltmeter dipasang secara paralel dengan beban yang diukur beda potensialnya.
Gambar 3.10 Mengukur tegangan lampu L1
c) Amperemeter
Amperemeter adalah alat yang dipakai untuk mengetahui adanya arus listrik dalam rangkaian. Bentuk amperemeter juga bermacam-macam, diantaranya adalah sebagai berikut :
Gambar 3.11 Amperemeter
d) Cara memasang amperemeter dalam rangkaian
Seperti halnya pada voltmeter, pemasangan terminal amperemeter juga tidak boleh terbalik. Terminal positif harus dihubungkan dengan kutub positif dan terminal negatif harus dihubungkan dengan kutub. Positif.
Untuk memasang amperemeter, rangkaian harus diputus terlebih dahulu. Amperemeter dipasang diantara dua komponen rangkaian. Jadi, amperemeter dipasang seri dengan beban yang akan diukur arus listriknya.
Gambar 3.12 Mengukur kuat arus rangkaian
e) Cara membaca skala amperemeter
Ada berbagai jenis amperemeter yang biasa digunakan. Ada amperemeter yang menjadi satu bagian dengan voltmeter dan ohmeter, alat ini biasa disebut multimeter.
Amperemeter ada yang memiliki satu batas ukur dan ada yang memiliki lebih dari satu batas ukur. Batas ukur adalah nilai yang paling tinggi yang boleh diukur. Bila nilai yang diukur melebihi batas ukurnya, ada 2 kemungkinan yang akan terjadi yaitu hasil pengukuran tidak terbaca dan yang kedua amperemeter rusak. Jadi apabila akan mengukur kuat arus, perkirakan dahulu nilainya, kemudian batas ukur dipilih diatas nilai perkiraan supaya amperemeter aman. Apabila tidak dapat memperkirakan kuatnya, pilih saja batas ukur yang paling besar. Kalau belum terbaca, perkecil batas ukurnya sampai kuat arus terbaca.
Gambar 3.13 Amperemeter dengan batas ukur
Skala yang ditunjukkan oleh jarum pada saat pengukuran, belum merupakan nilai kuat arusnya. Cara membaca kuat arus yang diukur yaitu :
BatasUkur sar SkalaTerbe um itunjukJar AngkaYangD I = ×
f) Cara membaca skala amperemeter
Seperti halnya amperemeter, voltmeter juga ada yang memiliki satu batas ukur dan ada yang memiliki lebih dari satu batas ukur. Batas ukur adalah nilai beda potensial paling tinggi yang boleh diukur. Penggunaan batas ukur pada voltmeter sama dengan amperemeter. Jika akan melakukan pengukuran, perkirakan dulu nilainya. Kemudian batas ukur dipilih diatas nilai perkiraan supaya voltmeter aman. Jika tidak dapat memperkirakan nilai beda potensialnya, pilih batas ukur terbesar. Jika belum terbaca perkecil batas ukurnya hingga terbaca.
2) Besaran-besaran listrik a) Kuat arus listrik
Alat-alat listrik hanya dapat bekerja apabila dalam alat itu ada arus listriknya. Dalam suatu rangkaian listrik untuk mengetahui bahwa rangkaian
pada rangkaian listrik dan jarum amperemeter menunjuk angka tertentu, maka dalam rangkaian tersebut ada arus listriknya. Angka yang ditunjuk oleh jarum adalah kuat arus dalam rangkaian.
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. Bila selama t detik besar muatan yang mengalir melalui penampang kawat adalah q, persamaan kuat arus I adalah
t q I =
Dengan : I : Arus listrik. Satuannya coulomb/detik atau ampere (A) q : Muatan listrik. Satuannya coulomb (C)
t : Waktu (time). Satuannya detik atau sekon (s)
Makin banyak jumlah muatan listrik yang bergerak, makin besar pula kuat arusnya.
b) Beda potensial atau tegangan
Setelah mempelajari kuat arus listrik, selanjutnya kita akan mempelajari beda potensial atau tegangan listrik. Untuk mempelajari beda potensial atau tegangan listrik, coba perhatikan sebuah baterai. Pada baterai itu terdapat 2 (dua) kutub, yaitu kutub positif dan kutub negatif. Bila kutub positif dan kutub negatif kita hubungkan dengan kawat penghantar listrik, maka akan mengalir elektron dari kutub negatif melalui penghubung ke kutub positif.
kutub positif ke kutub negatif. Jadi arah arus listrik berlawanan dengan arah aliran elektron. Perhatikan gambar di bawah ini
Keterangan : 1. kutub positif (+) 2. kutub negatif (–) 3. arah arus listrik 4. arah gerak elektron
Gambar 3.14 Perjanjian arah arus 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.Jadi arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah, sedangkan aliran elektron mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi.
3) Daya hantar dan hambatan
Ada materi yang dapat menghantarkan arus listrik dan ada yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Materi atau bahan-bahan yang dapat menghantarkan arus listrik disebut konduktor. Contoh konduktor adalah kawat tembaga, kawat nikel, uang logam, besi, dan lain sebagainya. Materi atau bahan-bahan yang sukar menghantarkan arus listrik disebut isolator. Contoh isolator adalah kayu, plastik seng, penggaris kayu, penggaris plastik, karet, dan lain sebagainya.
Kemampuan konduktor menghantarkan arus listrik dinyataan dengan daya hantar. Sedangkan ukuran kemudahannya dinyatakan dengan hambatan. Apabila daya hantarnya besar, berarti mudah menghantarkan arus, dan hambatannya kecil. Sebaliknya jika daya hantar kecil, hambatannya besar. Hambatan merupakan kebalikan dari daya hantar. Jika hambatannya besar, maka daya hantarnya kecil, sedangkan bila hambatan kecil, maka daya hantar besar.
4) Hukum Ohm
Arus listrik mengalir di dalam kawat penghantar jika ada beda potensial antara ujung-ujung penghantar itu. Pada tahun 1826, George Simon Ohm menyelidiki hubungan antara kuat arus dengan beda potensial pada sebuah kawat penghantar. Berikut adalah tabel hasil percobaan hubungan tersebut
Tabel 3.21 Data Percobaan Tegangan Listrik
(V)
Kuat Arus (I) V/I
0,2 0,12 1,67
0,3 0,18 1,67
0,4 0,24 1,67
0,5 0,30 1,67
Dari tabel tampak bahwa bila V diubah-ubah nilai V/I nya tetap. Sehingga kuat arus yang mengalir di dalam suatu kawat penghantar berbanding lurus dengan beda potensial ujung-ujung beda potensial itu. Pernyataan tersebut disebut dengan hukum Ohm. Perbandingan tegangan listrik dengan kuat arus (I) adalah tetap. Hasil bagi ini dinamakan hambatan listrik atau resistansi dan diberi satuan Ohm.
hambatan listrik dilambangkan R, maka secara matematis persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut :
I V R =
Dengan : R : Hambatan listrik (Ohm) V : Tegangan listrik (Volt) I : Kuat arus (Ampere) 5) Penerapan hukum ohm dalam kehidupan sehari-hari
Perhatikan bola lampu yang ada di rumah. Bila bola lampu diberi tegangan (V), yang terjadi adalah arus mengalir melalui filamen, sehingga bola lampu menyala. Tegangan yang diberikan pada suatu alat listrik seperti bola lampu harus disesuaikan dengan tegangan yang seharusnya diperuntukkan bagi alat tersebut. Jika lampu 220 V diberi tegangan 110 V, filamen lampu akan dialiri arus yang lebih kecil dari yang seharusnya sehingga lampu 220 V tersebut, menyala redup. Sebaliknya jika lampu 110 V diberi tegangan 220 V, filamen lampu akan dialiri arus yang terlalu besar dari yang seharusnya sehingga lampu 110 V filamennya terbakar. Jadi Anda harus memahami, bila Anda mempunyai sesuatu alat listrik harus dengan tegangan yang ada di rumah dan tegangan yang tercantum di alat listrik tersebut.
6) Persamaan daya hantar (K)
Daya hantar merupakan kebalikkan dari hambatan (R) maka
R K = 1 Satuan daya hantar yaitu
Ohm 1
Jika penampangnya sama, ternyata makin panjang kawat, makin besar hambatannya. Percobaan yang sangat teliti atau ideal membuktikan bahwa hambatan sebanding atau berbanding lurus dengan panjang kawat.
R ≈ L
Bila jenis dan panjangnya sama, ternyata makin besar penampang kawat, makin kecil hambatannya. Percobaan yang ideal menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan penampang kawat.
A R≈ 1
Jika jenis dan panjangnya sama tetapi jenisnya berbeda, maka hambatan ditentukan oleh jenisnya. Pengaruh jenis bahan pada besarnya hambatan dinyatakan dengan hambatan jenis Yng diberi simbol ρ (Rho). Hambatan kawat sebanding dengan hambatan jenis (ρ).
ρ ≈ R
Ketiga hubungan tersebut dapat ditulis menjadi satu persamaan yaitu
A L R=ρ
Keterangan : R : Hambatan kawat (Ohm) ρ : hambatan jenis kawat (Ohm m) L : Panjang kawat (m)
(1) Rangkaian seri
Gambar 3.15 Rangkaian Seri
Jika kita berjalan dari titik A menuju titik D melalui R1, R2, dan R3, hanya ada satu jalan arus. Karena hanya ada satu jalan arus, hanya ada satu macam arus. Rangkaian yang terdiri dari dua beban atau lebih yang hanya membentuk satu jalan arus disebut rangkaian seri.
Sifat-sifat rangkaian seri diantaranya arusnya dimana-mana sama, dan bila salah satu bagian terputus, disemua bagian lain tidak ada arus. Arus yang mengalir pada beban yang satu, mengalir dalam beban yang lain dan juga mengalir dalam setiap bagian rangkaian. Bila ada sesuatu yang menyebabkan pada salah satu beban tidak ada arus, maka beban yang lain juga tidak ada arus.
(2) Rangkaian paralel
(Gambar 1) (Gambar 2)
diukur adalah sekaligus VR1, VR2, dan VR3 karena titik A dan B merupakan titik persekutuan R1, R2, dan R3. Dengan kata lain antara ujung-ujung R1, R2, dan R3
hanya ada satu beda potensial persekutuan. Beberapa beban yang terangkai sedemikian sehingga hanya terdapat satu beda potensial persekutuan disebut terangkai secara paralel. Titik A dan B disebut titik simpul atau titik cabang. Bagian rangkaian antara dua titik cabang disebut cabang.
Pada gambar 2, bila kita berjalan mengikuti arus yang melalui L1 maka setelah sampai di titik cabang, arus itu bercabang melalui L2 dan L3. Akan tetapi arus itu kembali bergabung di titik temu. Rangkaian yang memiliki sifat seperti itu disebut rangkaian paralel.
9) Hukum I Kirchhoff
Perhatikan gambar di bawah ini!
Dari pengukuran didapatkan bahwa I = I1 + I2.
Ini berarti bahwa jumlah arus yang melalui titik cabang sama dengan yang meninggalkan cabang.
I masuk = I keluar
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-rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik dengan penurunan tegangan (IR) sama dengan nol. Hukum I Kirchhoff secara matematis dapat dituliskan sebagai:
∑ε + ∑IR = 0
11) Mengganti beberapa hambatan pada rangkaian seri dengan hambatan pengganti
Perhatikan gambar di bawah ini!
R1 dan R2 pada gambar a dapat diganti dengan hambatan pengganti Rp seperti pada gambar b. Persamaan hambatan pengganti Rp untuk rangkaian seri adalah Rp = R1 + R2
Apabila terdapat lebih dari dua R yang tersusun secara seri maka persamaan R penggantinya adalah sebagai berikut : Rp = R1+ R2 + R3 + …+ Rn
pengganti
Perhatikan gambar di bawah ini!
R1, R2, dan R3, pada gambar a dapat diganti dengan hambatan pengganti Rp seperti pada gambar b. Persamaan hambatan pengganti Rp untuk rangkaian paralel adalah sebagai berikut
3 2 1 1 1 1 1 R R R Rp = + +
Apabila terdapat banyak R misalnya hingga Rn yang tersusun secara paralel, maka persamaan hambatan penggantinya adalah
n R R R R Rp 1 ... 1 1 1 1 3 2 1 + + + + = 13) Energi listrik
Besarnya energi listrik dipengaruhi oleh waktu, tegangan, dan kuat arus. Bila tegangan dan kuat arus sama makin lama arus mengalir, makin besar energi listrik yang dihasilkan. Dalam waktu yang sama, makin tinggi tegangan dan kuat arus makin besar pula energi yang dihasilkan. Besarnya energi yang dihasilkan arus dapat diturunkan sebagai berikut
merupakan energi yang dihasilkan. Jadi energi yang dihasilkan sama dengan usaha yang dilakukan oleh muatan yang bergerak
b) Besarnya kuat arus adalah t q I =
c) Bila muatan q dibawa dari titik B ke A yang beda potensialnya VAB, maka usahanya adalah W = VAB x q Oleh karena t q I = atau q = I x t, maka W = VAB x I x t Jadi W = (I x R) x (I x t) atau W = I2 x R x t
W : Energi yang dihasilkan (Volt Ampere Sekon = Joule) I : Kuat arus (Ampere)
t : Waktu (Volt) R : Hambatan (Ohm)
Satuan lain energi adalah kalori. 1 joule = 0,24 kalori Jadi W = 0,24 x V x I x t Kalori
14) Daya
Besar Daya listrik (P) pada suatu alat listrik adalah merupakan besar energi listrik (W) yang muncul tiap satuan waktu (t), kita tuliskan:
t W
P = , W =P.t
adalah: R I I V P = . = 2.
15) Menentukan persamaan pada rangkaian dengan menggunakan Hukum II Kirchhoff
Langkah-langkah menentukan persamaaan rangkaian
a) Langkah pertama yang harus dilakukan adalah menentukan arah arus secara bebas. Arah arus dapat dipilih searah atau berlawanan dengan arah jarum jam. b) Lintasan penjumlahan diambil sama dengan arah arus
c) Terapkan hukum II Kirchhoff dengan ketentuan sebagai berikut :
(1) Bila arah I searah dengan lintasan, I diberi tanda positif (+), bila berlawanan diberi tanda negatif (-)
sumber diberi tanda positif. Sebaliknya bila yang dijumpai pertama kali titik negatif, maka V sumber diberi tanda negatif
Pada rangkaian di atas, apabila arah lintasan arus dan penjumlahan kita tentukan searah jarum jam.
Pada gambar di atas, tanda V1, IR1, IR2, V2, dan IR3 berturut-turut yaitu: negatif, positif, positif, positif, positif. Dengan menggunakan hukum II kirchhoff, persamaan rangkaiannya yaitu:
- V1 + IR1 + IR2 + V2 + IR3 = 0 Contoh soal :
Diketahui V1 = 3 volt, V2 = 12 volt, V3 = 9 volt. R1, R2, R3 = 10 ohm Tentukan kuat dan arah arus rangkaian di bawah ini!
Jika arah arus dan lintasan penjumlahan telah ditentukan searah jarum jam, maka tandanya yaitu : - (V1), + (IR1), + (IR2), - (V2), + (IR3), dan + (V3)
- (V1)+ (IR1)+ (IR2)- (V2)+ (IR3) + (V3) = 0 - (V1) – (V2) + (V3) + (IR1) + (IR2) + (IR3) = 0 - (3 V) – (12 V) + (9 V) + I (10 + 10 + 10 ) = 0
- 6 + I (30) = 0 -6 = 30 I I = −630=−0,2 A
Bila positif, maka arah arus sesuai dengan arah lintasan yang telah ditentukan. Bila negatif, maka arah arus berlawanan dengan arah yang telah ditentukan. Jadi arah arus berlawanan dengan arah yang telah ditentukan.
16) Mencari persamaan rangkaian majemuk dua loop dengan menggunakan hukum II Kirchhoff
Langkah-langkah untuk menentukan persamaan rangkaian majemuk dua loop : a) Seperti halnya pada rangkaian loop tunggal, untuk menentukan persamaan
rangkaian majemuk dua loop, langkah pertama yang harus dilakukan adalah menentukan arah arus pada kedua loop. Arah arus dapat ditentukan searah atau berlawanan arah dengan arah putaran jarum jam
b) Lintasan penjumlahan searah dengan arah arus.
c) Terapkan hukum II Kirchhoff pada setiap loop dengan ketentuan seperti pada rangkaian loop tunggal
Pada rangkaian di atas apabila arah arus ditetapkan searah dengan putaran jarum jam
a. Pada loop I:
Arus yang mengalir pada R2 pada cabang AB pada loop I, ada dua arus yaitu I1 dan I2. I1 searah jarum jam sehingga bertanda positif dan I2 berlawanan dengan arah jarum jam sehingga bertanda negatif. Persamaan loop I yaitu :
+ (I1R1) + (V1) + (I1R2) – (I2R2) + (V3) = 0 b. Pada loop II:
Arus yang mengalir pada R2 pada cabang AB pada loop II, ada dua arus yaitu I1 dan I2. I1 berlawanan dengan arah jarum jam, sehingga bertanda negatif dan I2 searah jarum jam sehingga bertanda positif. Persamaan loop II yaitu :
+ (I2R3) - (I1R2) - (V2) + (I2R3) – (V3) = 0 3). Tegangan DC dan AC
a) Arus Direct Current (DC) / arus searah
Arus DC adalah arus listrik yang arahnya selalu mengalir dalam satu arah. Bila arus DC dihasilkan oleh sumber tegangannya (V) tetap dan disalurkan pada penghantar yang memiliki hambatan (R) yang tetap, maka besar kuat arusnya (I) juga tetap. Misalnya bila tegangan V = 6 volt tetap disalurkan melalui penghantar dengan hambatan R = 2 ohm, maka besar kuat arusnya adalah tetap yaitu
arus DC selalu keluar dari kutub positif sumber tegangan DC (atau dari titik berpotensial tinggi) melalui rangkaian menuju kutub negatif sumber tegangan DC (atau menuju ke titik berpotensial rendah)
Gambar 3.17 Arah ArusDC
Elektron-elektron yang bergerak melalui konduktor dari kutub negatif sumber DC menuju kutub positif sumber DC menghasilkan arus listrik (arus elektron). Tetapi perjanjian yang masih berlaku sampai saat ini menetapkan arah arus listrik dalam kebalikkannya, yaitu dari kutub positif melalui konduktor menuju kutub negatif, disebut sebagai arus konvensional.
Arus DC hanya mengalir dalam satu arah, sehingga ketika anda ingin memasang amperemeter DC pada suatu rangkaian DC untuk mengukur kuat arus atau tegangan pada suatu rangkaian, harus memperhatikan polaritas ujung-ujung rangkaian yang hendak dihubungkan pada kutub-kutub meter. Titik berpotensial lebih besar (positif) harus dihubungkan ke kutub positif, dan titik berpotensial lebih kecil (negatif) harus dihubungkan ke kutub negatif meter.
Listrik DC dapat dihasilkan oleh adanya reaksi kimia seperti pada elemen basah (aki) ataupun elemen kering (baterai). Listrik DC dapat dihasilkan pula oleh
mudah dibawa kemana-mana, selain itu karena sifat listrik DC yang hanya mengalir dalam satu arah, maka hanya listrik DC yang dapat digunakan untuk mengisi muatan aki.
Hampir semua peralatan elektronika menggunakan arus DC. Jika input dari peralatan elektronik misalnya radio, televisi, komputer adalah arus AC, maka umumnya dalam peralatan itu sendiri terdapat suatu alat yang disebut penyearah (rectifier) yang berfungsi mengubah arus AC menjadi DC.
b) Arus Alternating Current (AC) / arus bolak-balik
Arus AC adalah arah arus yang arahnya senantiasa berbalik arah secara teratur/periodik. Dalam selang waktu tertentu, bagian atas sumber AC berpolaritas positif, sementara bagian bawahnya berpolaritas negatif. Ini menyebabkan arus listrik dalam rangkaian AC mengalir searah jarum jam (ditunjukkan pada gambar dengan garis putus-putus).
Gambar 3.18 Arah Arus AC
Karena arus AC selalu berubah arah yaitu arahnya tidak tetap seperti dalam arus DC, maka untuk memasang amperemeter atau voltmeter dalam rangkaian AC polaritas titik tidak perlu diperhatikan.
saat ini energi hampir semua dibangkitkan, ditransmisikan, dan digunakan dalam bentuk AC. Hampir semua peralatan listrik di rumah misalnya kulkas, televisi, radio, pemanas nasi, pendingin ruangan, lampu, menggunakan listrik AC yang disuplay oleh PLN ke rumah.
c) Grafik tegangan AC dan DC yang terlihat dalam osiloskop Bentuk grafik tegangan DC yang terlihat dalam osiloskop
Gambar 3.19 Grafik teganga DC
Bentuk grafik tegangan AC yang terlihat dalam osiloskop
Dari sebuah tiang listrik dua jalur kawat akan masuk ke rumah-rumah melalui komponen-komponen circuit breaker utama (milik PLN), kWh meter (pengukur pemakaian energi listrik) dan kotak sekering (circiut breaker) pelayanan rumah. Dalam rumah tersebut terdapat 3 ruangan yang di dalamnya terdapat beberapa peralatan listrik. Rangkaian listrik yang terdapat dalam rumah tersusun secara paralel. Gambar di bawah merupakan gambar jalur kawat listrik dari PLN yang menuju ke rumah-rumah. Bentuk rangkaiannya adalah seperti di bawah ini
Tabel 3.22 Rancangan pembelajaran materi pokok listrik dinamis
Indikator Pengalaman Belajar Siswa Kerja Ilmiah yang Terintegrasi 1. Membedakan jenis
dan fungsi alat ukur listrik 2. Menjelaskan cara membaca dan memasang alat ukur tegangan 3. Menggunakan amperemeter dan voltmeter dalam rangkaian 4. Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi besar hambatan suatu penghantar 5. Menjelaskan
besaran arah kuat arus listrik dalam rangkaian sederana (satu loop)
6. Menjelaskan tegangan yang tertera pada alat listrik dan mampu menghitung energi dan daya yang terpakai pada alat listrik 7. Menentukan kuat arus pada rangkaian majemuk dua loop*) 8. Menentukan kuat arus pada rangkaian
majemuk lebih dari