Dasar Kelistrikan Mesin

SMK

SMK PGRIPGRI 11 NGAWINGAWI

DASAR

DASAR KELISTRIKAN

KELISTRIKAN MESIN

MESIN

A.

A. PENGERTIANPENGERTIAN DASARDASAR LISTRIKLISTRIK

Setiap

Setiap materimateri mempunyaimempunyai muatanmuatan listrik.listrik. Materi

Materi tersebuttersebut tersusuntersusun daridari molekulmolekul‐‐_{molekul.molekul.} Molekul

Molekul tersusuntersusun daridari atomatom‐‐atom.atom. JadiJadi atomatom merupakan

merupakan bagianbagian terkecilterkecil daridari molekul.molekul.

Setiap

Setiap atomatom terdiriterdiri daridari intiinti atom.atom. IntiInti atomatom iniini terdiriterdiri daridari protonproton dandan neutron.neutron. ProtonProton adalahadalah intiinti yangyang bermuatan

bermuatan positif positif dandan neutronneutron adalahadalah intiinti yangyang tidaktidak bermuatanbermuatan (netral).(netral). SedangkanSedangkan electronelectron bermuatanbermuatan negatif.negatif. Dalam

Dalam mengelilingimengelilingi inti,inti, elektronelektron‐‐_{elektronelektron bergerakbergerak padapada orbitorbit masingmasing}‐‐_{masing.masing. ElektronElektron yangyang terletakterletak palingpaling  jauh jauh} disebut

disebut dengandengan elektronelektron bebas.bebas.

Secara

Secara garisgaris besarbesar listriklistrik dibedakandibedakan menjadimenjadi 22 macammacam yaitu:yaitu: listriklistrik statisstatis dandan listriklistrik dinamis.dinamis. ListrikListrik dinamisdinamis dapat

dapat dibedakandibedakan menjadimenjadi duadua macammacam yaitu:yaitu: listriklistrik arusarus searahsearah ((direct  current direct  current )) dandan listriklistrik arusarus bolakbolak‐‐_balikbalik ((alternatingalternating current current ).).

1.

1. ListrikListrik StatisStatis

Kalau

Kalau duadua buahbuah konduktorkonduktor yangyang berbedaberbeda muatanmuatan digosokdigosok‐‐_{gosokkangosokkan makamaka muatanmuatan listriklistrik keduakedua konduktorkonduktor} tersebut

tersebut akanakan berkumpulberkumpul padapada permukaanpermukaan konduktorkonduktor tersebut.tersebut. JikaJika keduakedua konduktorkonduktor iniini didekatkandidekatkan makamaka akanakan terjadi

terjadi tariktarik‐‐_{menarikmenarik antaraantara keduakedua konduktorkonduktor tersebut,tersebut, tapitapi tidaktidak sampaisampai terjaditerjadi perpindahanperpindahan electron.electron.} Contoh

Contoh kainkain suterasutera yangyang digosokdigosok‐‐_{gosokkangosokkan padapada sebatangsebatang kaca.kaca. ElectronElectron kainkain suterasutera tersebuttersebut akanakan} berkumpul

berkumpul padapada permukaannya.permukaannya. BegituBegitu juga juga dengandengan ionion‐‐_{ionion positif positif batangbatang kaca,kaca, ionion}‐‐_{ionnyaionnya akanakan berkumpulberkumpul padapada} permukaan

permukaan batangbatang kaca.kaca. KalauKalau keduakedua bendabenda iniini didekatkandidekatkan makamaka terjaditerjadi tariktarik‐‐_{menarik.menarik.}

2.

2. ListrikListrik DinamisDinamis

Listrik

Listrik dinamisdinamis ialahialah didi manamana electronelectron‐‐_{elektronelektron bebasbebas bergerakbergerak daridari satusatu atomatom keke atomatom yangyang lainlain melewatimelewati} suatu

suatu penghantar.penghantar. BilaBila electronelectron bebasbebas iniini bergerakbergerak dengandengan araharah tetap,tetap, makamaka disebutdisebut dengandengan liatrikliatrik arusarus searahsearah ((direct direct  current current )) yangyang disingkatdisingkat DC.DC. BilaBila gerakangerakan electronelectron dandan  jumlah jumlah arusarus bervariasibervariasi secarasecara periodicperiodic terhadapterhadap waktu

BAHAN

BAHAN AJARAJAR 14.DKK.214.DKK.2 DASARDASAR KELISTRIKANKELISTRIKAN MESINMESIN 22 Listrik

Listrik ArusArus SearahSearah

Listrik

Listrik ArusArus BolakBolak

_‐‐

balikbalik Ada

Ada duadua caracara untukuntuk membangkitkanmembangkitkan tenagatenaga listrik,listrik, yaitu:yaitu:

a.

a. Pembangkit Pembangkit listrik listrik secarasecara kimiakimia

Adalah

Adalah pembangkitanpembangkitan listriklistrik secarasecara kimiakimia yaituyaitu terjadinyaterjadinya reaksireaksi kimiakimia yangyang dapatdapat menghasilkanmenghasilkan arusarus listrik.listrik. Contoh

Contoh baterai.baterai.

b.

b. Pembangkit Pembangkit listrik listrik secarasecara mekanik mekanik 

Adalah

Adalah pembangkitanpembangkitan listriklistrik secarasecara mekanikmekanik yaituyaitu mengubahmengubah suatusuatu gerakangerakan menjadimenjadi tenagatenaga listrik.listrik. ContohContoh dynamo

dynamo dandan alternator.alternator.

B.

B. TAHANAN,TAHANAN, KUATKUAT ARUS,ARUS, DANDAN TAHANANTAHANAN LISTRIKLISTRIK 1.

1. TahananTahanan ListrikListrik

Bila

Bila duadua buahbuah tangkitangki airair yangyang berbedaberbeda tingginyatingginya dihubungkandihubungkan oleholeh sebuahsebuah pipapipa (lihat(lihat gambar),gambar), airair akanakan mengalir

mengalir daridari tangkitangki yangyang lebihlebih tinggitinggi keke tangkitangki yangyang lebihlebih rendah.rendah. IniIni disebabkandisebabkan oleholeh perbedaanperbedaan ketinggianketinggian permukaan

permukaan air.air. SemakinSemakin tinggitinggi perbedaanperbedaan ketinggianketinggian permukaanpermukaan airair makamaka semakinsemakin kuatkuat airair mengalir.mengalir.

Hal

Hal iniini juga juga berlakuberlaku padapada listrik.listrik. AdaAda materialmaterial yangyang dapatdapat dialiridialiri listriklistrik dandan adaada pulapula yangyang sukarsukar dialiridialiri arusarus listrik.

listrik. IniIni disebabkandisebabkan oleholeh besarbesar kecilnyakecilnya tahanantahanan materialmaterial tersebut.tersebut. YangYang dimaksuddimaksud tahantahan listriklistrik adalahadalah derajatderajat kesulitan

kesulitan daridari electronelectron‐‐_{elektronelektron bebasbebas (arus(arus listrik)listrik) dapatdapat mengalirmengalir melaluimelalui suatusuatu penghantar.penghantar.}

Dalam

Dalam halhal tahanantahanan listrik,listrik, materialmaterial dapatdapat dibedakandibedakan menjadimenjadi 33 golongan,golongan, yaitu:yaitu:

a.

a. Konduktor Konduktor adalahadalah materialmaterial yangyang dapatdapat dialiridialiri listrik.listrik. ContohnyaContohnya emas,emas, tembaga,tembaga, alumunium,alumunium, perakperak dandan besi.besi.

b.

b. Semi Semi konduktor konduktor adalahadalah materialmaterial yangyang sukarsukar dialiridialiri listrik.listrik. Contoh:Contoh: siliconsilicon dandan germaniumgermanium

c.

c. NonNon konduktor konduktor  (isolator)(isolator)adalahadalah materialmaterial yangyang tidaktidak dapatdapat dialiridialiri arusarus listrik.listrik. Contoh:Contoh: karet,karet, plastic,plastic, porselin,porselin, dan

dan kertas.kertas. 2.

2. KuatKuat ArusArus ListrikListrik Besarnya

Besarnya arusarus listriklistrik atauatau banyaknyabanyaknya electronelectron‐‐_{elektronelektron bebasbebas yangyang mengalirmengalir padapada konduktorkonduktor persatuanpersatuan} waktu

arus arus lislis suatu suatu pp 3. 3. TegTeg dengan dengan tegang tegang satu satu aa rik rik yangyang enghantar enghantar

angan angan LisLis

Tekanan Tekanan tegangan tegangan Tegangan Tegangan n n listriklistrik dd pere pere padpad

engalir engalir aa tiap tiap detikdetik rik

rik ang ang menmen listrik. listrik. listrik listrik didi inyatakan inyatakan penghan penghan dalah dalah AmAm .. ebabkan ebabkan sebut sebut  jug jug

dengan dengan vv ar

ar dengadenga ere ere (A).(A). ss

atau atau menmen

a

a dengandengan olt.

olt. SatuSatu tahanan tahanan SIMB SIMB

atu

atu AmpeAmpe

orong orong eleele

perbeda perbeda olt

olt adalaadala satu satu Ohm.Ohm.

LL

_‐‐

SIMBOSIMBO re

re == 6,256,25

ctron ctron‐‐eleele

an an potenpoten teganga teganga LL KELISTRIKELISTRI xx 10101818 eleele tron tron bebabeba

ial ial atauatau

listrik listrik yy

KAN KAN

tron tron‐‐elekelek

ss untukuntuk electrom electrom ng ng dapatdapat Sikri Sikri ron ron bebabeba

engalir engalir kk

tive tive forcforc mengalirk mengalirk g g ss yangyang meme nduktor nduktor dd (Emf), (Emf), an an arusarus ss lewati lewati isebut isebut atuan atuan besar besar

BA

LEMBAR

LEMBAR KERJA

KERJA SISWA

SISWA 1

1

1.

1. ApakahApakah yangyang dimaksuddimaksud dengandengan atom?atom? 2.

2. ApakahApakah yangyang dimaksuddimaksud dengandengan electronelectron bebas?bebas? 3.

3. ApakahApakah yangyang dimaksuddimaksud dengandengan listriklistrik dinamis?dinamis? 4.

4. ApakahApakah yangyang dimaksuddimaksud dengandengan kuatkuat arusarus listrik?listrik? 5.

5. GambarlahGambarlah simbolsimbol daridari fuse!fuse! 6.

6. ApakahApakah yangyang dimaksuddimaksud dengandengan tahanantahanan listrik?listrik? 7.

7. GambarlahGambarlah simbolsimbol daridari baterai!baterai! 8.

8. ApakahApakah yangyang dimaksuddimaksud dengandengan konduktor?konduktor? 9.

9. ApakahApakah yangyang dimaksuddimaksud dengandengan listriklistrik arusarus searah?searah? 10.

10. ApakahApakah yangyang dimaksuddimaksud dengandengan tegangantegangan listrik?listrik?

C.

C. TAHANANTAHANAN LISTRIKLISTRIK 1.

1. HukumHukum OhmOhm

Arus

Arus listriklistrik yangyang mengalirmengalir padapada suatusuatu penghantarpenghantar (konduktor)(konduktor) berbandingberbanding luruslurus dengandengan tegangantegangan listriklistrik yang

yang diberikandiberikan padapada penghantarpenghantar tersebuttersebut dandan berbandingberbanding terbalikterbalik terhadapterhadap tahanantahanan (resistensi)(resistensi) iniini disebutdisebut dengan

dengan HukumHukum Ohm.Ohm.

 

  

V

V == TeganganTegangan listriklistrik (Volt)(Volt) R

R == TahananTahanan listriklistrik (ohm)(ohm) II == KuatKuat arusarus listriklistrik (Ampere)(Ampere)

2.

2. PenghantarPenghantar ListrikListrik

Kalau

Kalau kitakita inginingin menujumenuju suatusuatu tempattempat harusharus adaada jalan jalan yangyang kitakita lewatilewati agaragar dapatdapat menujumenuju tempattempat tersebuttersebut dengan

dengan mudah.mudah. BegituBegitu  juga juga dengandengan arusarus listrik,listrik, arusarus listriklistrik iniini  juga juga membutuhkanmembutuhkan  jalan jalan untukuntuk dilewati.dilewati. Penghubung

Penghubung atauatau bahanbahan yangyang dapatdapat dengandengan mudahmudah dilaluidilalui listriklistrik disebutdisebut konduktor.konduktor. SukarSukar mudahnyamudahnya suatusuatu penghantar

penghantar dilaluidilalui arusarus listriklistrik tergantungtergantung padapada jenis jenis bahanbahan yangyang dilaluidilalui arusarus listriklistrik tersebut.tersebut. Bahan

Bahan KoefisienKoefisien PanasPanas ((



) ) TaTahahananann JenisJenis ((



)) – – (ohm/m.mm(ohm/m.mm22)) Perak Perak 0,00360,0036 0,01630,0163 Tembaga Tembaga 0,0040,004 0,01750,0175 Alumunium Alumunium 0,00390,0039 0,00950,0095 Seng Seng 0,00370,0037 0,0610,061 Tembaga Tembaga 0,00150,0015 0,080,08 Besi Besi 0,00450,0045 0,130,13 Timbel Timbel ‐‐ _0,2040,204 Nikelin Nikelin 0,00020,0002 0,40,4 Mangganin Mangganin 0,000010,00001 0,430,43 Konstanta Konstanta 0,00000,0000 0,50,5 Air

Air raksaraksa ‐‐ _0,9750,975 Arang

BAHAN

BAHAN AJARAJAR 14.DKK.214.DKK.2 DASARDASAR KELISTRIKANKELISTRIKAN MESINMESIN 66 Besarnya

Besarnya suatusuatu tahanantahanan berbandingberbanding luruslurus dengandengan panjangpanjang dandan tahanantahanan  jenis, jenis, sertaserta berbandingberbanding terbalikterbalik dengan

dengan penampangpenampang penghantar.penghantar.

 

    

 _ 

R

R == Tahanan (ohm)Tahanan(ohm)



== Tahanan jenisTahanan jenis bahanbahan (ohm/m.mm(ohm/m.mm22)) ll == Panjang penghantarPanjangpenghantar (m)(m)

A

A == LuasLuas penampangpenampang (mm(mm22))

Contoh: Contoh:

Suatu

Suatu kawatkawat tembagatembaga panjangnyapanjangnya 1010 meter,meter, diameternyadiameternya 0,40,4 mm.mm. BerapaBerapa ohmohm tahanantahanan kawatkawat tersebut?tersebut?

Penyelesaian: Penyelesaian:

 

    

  

_{44 }



3,14

3,14 0,4

₄₄

0,4



 0,1226

 0,1226

mm

mm



     

 _{  }

0,017510

0,017510

_0,1226

_{0,1226  1,395}

 1,395

ohmohm 3.

3. KerugianKerugian TeganganTegangan Pada

Pada suatusuatu rangkaianrangkaian kelistrikan,kelistrikan, tegangantegangan yangyang masukmasuk seharusnyaseharusnya samasama dengandengan tegangantegangan yangyang keluar.keluar. Tetapi

Tetapi setelahsetelah diukurdiukur tegangantegangan yangyang keluarkeluar lebihlebih kecilkecil daridari tegangantegangan yangyang masuk.masuk. IniIni disebabkandisebabkan karenakarena adanyaadanya tahanan

tahanan padapada penghantar.penghantar. PerbedaanPerbedaan yangyang masukmasuk ((input input )) dengandengan tegangantegangan yangyang keluarkeluar ((output output )) disebutdisebut dengandengan kerugian

kerugian tegangan.tegangan. MakinMakin besarbesar tahanantahanan penghantarpenghantar makamaka semakinsemakin besarbesar pulapula kerugiankerugian‐‐kerugiankerugian tegangantegangan yangyang timbul.

timbul. UntukUntuk menghitungmenghitung kerugiankerugian tegangantegangan dipakaidipakai rumus:rumus:

 

    

Er

Er == Kerugian teganganKerugiantegangan (volt)(volt)

II == Besarnya arusBesarnyaarus yangyang mengalirmengalir (ampere)(ampere) rr == Tahanan suatuTahanansuatu penghantarpenghantar (ohm)(ohm) Untuk

Untuk menghindarkanmenghindarkan kerugiankerugian keteganganketegangan yangyang besarbesar makamaka tahanantahanan penghantarpenghantar suatusuatu rangkaianrangkaian harusharus diusahakan

diusahakan sekecilsekecil mungkin.mungkin. PanjangPanjang kabelkabel yangyang dipakaidipakai untukuntuk suatusuatu rangkaianrangkaian harusharus dibuatdibuat sependeksependek mungkin,mungkin, penampang

penampang kabelnyakabelnya harusharus besarbesar dandan tahanantahanan jenisnya jenisnya sekecilsekecil mungkin.mungkin. TahananTahanan (r)(r) akanakan bertambahbertambah apabilaapabila adaada sambungan

sambungan‐‐_{sambungan kabelsambungankabel yangyang kendorkendor dandan berkarat.berkarat.} 4.

4. PengaruhPengaruh TemperaturTemperatur terhadapterhadap TahananTahanan Bila

Bila sebuahsebuah lampulampu dihubungkandihubungkan dengandengan bateraibaterai melalauimelalaui suatusuatu penghantarpenghantar makamaka lampulampu tersebuttersebut akanakan menyala.

Jadi

Jadi tahanantahanan suatusuatu penghantarpenghantar akanakan berubahberubah  jika jika dipengaruhidipengaruhi temperature.temperature. SemakinSemakin panaspanas suatusuatu penghantar

penghantar makamaka tahanantahanan semakinsemakin naik.naik. KalauKalau temperaturetemperature suatusuatu penghantarpenghantar rendahrendah makamaka tahanannyatahanannya semakinsemakin turun.

turun.

Perubahan

Perubahan besarbesar tahanantahanan setiapsetiap satuansatuan ohmohm suatusuatu jenis jenis logamlogam disebabkandisebabkan oleholeh perubahanperubahan panaspanas sebesarsebesar 1

100C,C, iniini dinamakandinamakan dengandengan koefisienkoefisien panaspanas alfaalfa ((αα).). UntukUntuk menghitungmenghitung pengaruhpengaruh temperaturetemperature dengandengan menggunakan

menggunakan rumus:rumus:

  

       

Rt

Rt == TahananTahanan penghantarpenghantar sesudahsesudah perubahanperubahan temperaturetemperature rr == TahananTahanan penghantarpenghantar sebelumsebelum perubahanperubahan temperaturetemperature α

α _{== KoefisienKoefisien panaspanas}

tt == PerubahanPerubahan temperaturetemperature ((00C)C)

Contoh Contoh soal:soal:

Sepotong

Sepotong kawatkawat tembagatembaga yangyang panjangnyapanjangnya 100100 mm luasluas penampangnyapenampangnya adalahadalah 22 mmmm22.. BerapaBerapa tahanantahanan tembagatembaga tersebut

tersebut bilabila suhunyasuhunya naiknaik 404000C.C.

Penyelesaian: Penyelesaian:

    

  

 _{  }

1000,0175

1000,0175

₂₂

 1,75

1,75

_{22  0,875}

 0,875

ohmohm Besar

Besar tahanantahanan padapada suhusuhu 404000C:C:

RRt  r

t  r rr 

αα

 tt

RRt  0,8

t  0,875

75 0,0,07

0755  0,0,00

0044  40

40

Rt  0,8750,14  1,015

Rt  0,8750,14  1,015

ohmohm

LEMBAR

LEMBAR KEGIATAN

KEGIATAN SISWA

SISWA 2

2

1.

1. TulislahTulislah rumusrumus hukumhukum ohm!ohm! 2.

2. SuatuSuatu penghantarpenghantar yangyang panjangnyapanjangnya 22 meter,meter, diameternyadiameternya 0,50,5 mmmm dandan tahanantahanan  jenis jenis penghantarpenghantar tersebuttersebut adalah

adalah 0,08.0,08. BerapaBerapa tahanantahanan penghantarpenghantar tersebut?tersebut? 3.

3. JelaskanJelaskan hubunganhubungan temperaturetemperature dengandengan tahanantahanan suatusuatu penghantar!penghantar! 4.

4. SuatuSuatu penghantarpenghantar tembagatembaga kuningkuning panjangnyapanjangnya 33 meter,meter, luasluas penampangnyapenampangnya 11 mmmm22.. BerapaBerapa besarnyabesarnya tahanantahanan penghantar

penghantar tersebut,tersebut, jika jika temperaturnyatemperaturnya naiknaik 303000CC ((αα_{=0,004)=0,004)} 5.

5. HalHal‐‐_{halhal apaapa sajakahsajakah yangyang mempengaruhimempengaruhi kerugiankerugian tegangan?tegangan?}

D.

D. RANGKAIANRANGKAIAN TAHANANTAHANAN

Pada

Pada suatusuatu rangkaianrangkaian kelistrikankelistrikan adaada tigatiga caracara merangkaimerangkai tahanantahanan atauatau bebanbeban listrik,listrik, yaitu:yaitu:

a.

a. RangkaianRangkaian SeriSeri

Jika

Jika duadua buahbuah tahanantahanan atauatau lebihlebih dirangkaidirangkai secarasecara berderetberderet (rangkaian(rangkaian yangyang satusatu terhubungterhubung dibelakangdibelakang rangkaian

BAHAN

BAHAN AJARAJAR 14.DKK.214.DKK.2 DASARDASAR KELISTRIKANKELISTRIKAN MESINMESIN 88 Rangkaian

Rangkaian seriseri mempunyaimempunyai sifatsifat sebagaisebagai berikut:berikut: a.

a. ArusArus yangyang mengalirmengalir padapada tiaptiap‐‐_{tiaptiap bagianbagian rangkaianrangkaian adalahadalah samasama}





 

 



 

 



 

 



   

   



b.

b. BesarBesar seluruhseluruh tahanantahanan atauatau tahanantahanan penggantipengganti adalahadalah jumlah jumlah daridari seluruhseluruh tahanantahanan padapada rangkaianrangkaian tersebuttersebut





 

 



 



 



 



c.

c. TeganganTegangan sumbersumber samasama dengandengan jumlah jumlah tegangantegangan padapada setiapsetiap bagianbagian‐‐_{bagianbagian rangkaianrangkaian tersebut.tersebut.}





 

 









 



 



 

  

_



_

VV00 = = TeTegagangnganan sumbersumber arusarus

R

Rtt = = TaTahahananann keseluruhankeseluruhan (total)(total) Contoh

Contoh soal:soal:

Tiga

Tiga buahbuah tahanantahanan dirangkaidirangkai secarasecara seriseri yangyang masingmasing‐‐_{masingmasing tahanantahanan adalahadalah 22 ohmohm dandan tegangantegangan sumbersumber arusarus} adalah

adalah 1212 volt.volt. BerapakahBerapakah arusarus yangyang mengalirmengalir padapada tiaptiap‐‐_{tiaptiap bagianbagian tersebut,tersebut, tegangantegangan padapada tiaptiap}‐‐_{tiaptiap bagianbagian} rangkaian

rangkaian dandan tegangantegangan total.total.

Penyelesaian: Penyelesaian:





 

 



 



 





 22  22  2 2 

 66

ohmohm





 VV

_RR



_

 12

12

_{66  2}

 2

AA

II



 I

 I



 I

 I



 I

 I



 2

 2

AA





 

 



 





 22  2 

2  44

voltvolt





 

 



 



 22  2 2 



 44

voltvolt





 

 



 



 22  2 2 



 44

voltvolt

VV



 V

 V





VV



 VV





 44  44  4 4 

 1122

voltvolt b.

b. RangkaianRangkaian ParalelParalel Rangkaian

Rangkaian parallelparallel palingpaling banyakbanyak digunakandigunakan padapada rangkaianrangkaian kelistrikankelistrikan dibandingkandibandingkan dengandengan rangkaianrangkaian seri.

Sifat

Sifat daridari rangkaianrangkaian parallelparallel adalah:adalah: a.

a. TeganganTegangan tiaptiap‐‐tiaptiap tahanantahanan adalahadalah samasama dengandengan tegangantegangan sumbersumber arusarus





 

 



 

 



 

 



 …

 … 



b.

b. BesarnyaBesarnya arusarus yangyang mengalirmengalir daridari sumbersumber listriklistrik samasama dengandengan  jumlah jumlah arusarus yangyang mengalirmengalir padapada tiaptiap‐‐_tiaptiap tahanan

tahanan





 

 



 



 



 …

 … 



c.

c. TahananTahanan totaltotal samasama dengandengan jumlah jumlah kebalikankebalikan daridari tahanantahanan bagianbagian‐‐_bagianbagian







 



 



  



Contoh Contoh soal:soal:

Suatu

Suatu rangkaianrangkaian terdiriterdiri daridari sebuahsebuah bateraibaterai 1212 voltvolt dandan tigatiga buahbuah lampulampu dengandengan tahanantahanan masingmasing‐‐_{masingmasing RR11== 11} ohm,

ohm, RR22 == 22 ohm,ohm, RR33 = 4= 4 ohm.ohm. BerapakahBerapakah besarnyabesarnya arusarus yangyang mengalirmengalir padapada ketigaketiga tahanantahanan tersebuttersebut dandan

berapakah

berapakah tahanantahanan totalnya?totalnya?

Penyelesaian: Penyelesaian:





 

_



_

 12

12

_{11  12}

 12

ampereampere





 

_



_

 12

12

_{22  6}

 6

ampereampere





 

_



_

 12

12

_{44  3}

 3

ampereampere

11





 11



 11



 11



 1111

11

22 

11

44 

77

44





 4477  0,571

 0,571

ohmohm d.

memas memas tegang tegang Contoh Contoh Sebuah Sebuah sumber sumber Pertan Pertan 1. 1. BuBu 2. 2. HitHit 3. 3. HitHit Penyel  Penyel  1. 1. RanRan 2. 2. HitHit 3. 3. HitHit Rangkaia Rangkaia ang ang rangrang

n

n tiaptiap‐‐tiatia

soal: soal: rangkaia rangkaia 12 12 volt.volt. aan: aan: tlah tlah rangrang

nglah nglah tahtah nglah nglah aruaru saian: saian:

gkaian gkaian pepe

nglah nglah tahtah

nglah nglah aruaru

gabung gabung aian aian‐‐rangrang

bagian bagian itit

(lihat (lihat gaga

aian aian pengpeng anan anan totaltotal ss totaltotal

ngganti ngganti

anan anan totaltotal

ss totaltotal n

n iniini adad kaian kaian seriseri

u u sama.sama. mbar) mbar) meme ganti ganti lah

lah gabugabu mengkib mengkib

mpunyai mpunyai

gan gan daridari atkan atkan pepe ahanan ahanan RR rangkaia rangkaia urunan urunan tt 1 1 == 22 ohoh BAHAN BAHAN seri seri dede egangan egangan ,, RR22 == 33 AJAR AJAR 14.DKK14.DKK gan gan rangrang api

api kalaukalau

hm, hm, RR33 ==

.2

.2 DASARDASAR KELIKELI

kaian kaian parpar

pada pada rara

3

3 ohmohm dd

STRIKAN STRIKAN MESIMESI

allel. allel. KalaKala ngkaian ngkaian pp

engan engan tegteg

IN IN 1010 u u kitakita arallel arallel angan angan





 VV

_RR



_

 12

_3,5

_{3,5  3,4}

12

 3,4

AA

E.

E. HUKUMHUKUM KIRCHOFFKIRCHOFF 1.

1. HukumHukum II Kirchoff Kirchoff   Jumlah

 Jumlah arusarus  pada pada suatusuatu rangkaianrangkaian listrik listrik  yangyang masuk masuk  keke titik titik  cabangcabang samasama dengandengan  jumlah jumlah arusarus yangyang keluar 

keluar dari dari titik titik cabangcabang tersebut tersebut ..





 



 



 

 



atauatau





 



 



 



 

 

Dapat

Dapat disimpulkandisimpulkan::



  

  

2.

2. HukumHukum IIII Kirchoff Kirchoff 

Hukum

Hukum Kirchoff Kirchoff iniini membicarakanmembicarakan tentangtentang tegangantegangan padapada suatusuatu rangkaianrangkaian tertutup.tertutup.

 Jumlah

 Jumlah secarasecara aljabar aljabar  semuasemua tegangantegangan dalamdalam suatusuatu lingkaranlingkaran tertutuptertutup samasama besarnyabesarnya dengandengan  jumlah jumlah aljabar aljabar  dari 

dari semuasemua hasil hasil kali kali arusarus (I)(I) dandan tahanantahanan ®® yangyang adaada dalamdalam lingkaran.lingkaran.

Dirumuskan: Dirumuskan:

  

    

Hal

Hal‐‐_{halhal yangyang pentingpenting dalamdalam menggunakanmenggunakan hukumhukum keke IIII iniini adalah:adalah:} a.

a. TentukanTentukan araharah aliranaliran arusarus listrik.listrik. AliranAliran arusarus listriklistrik dalamdalam sumbersumber arusarus mengalirmengalir daridari negativenegative keke positif positif  b.

b. KalauKalau adaada satusatu atauatau duadua lingkaranlingkaran yangyang menjadimenjadi bagianbagian lainlain lingkaranlingkaran dalamdalam rangkaianrangkaian tertutup,tertutup, makamaka tetapkan

tetapkan jurusan jurusan aliranaliran listriklistrik positif positif atauatau negativenegative c.

c. TetapkanTetapkan satusatu tegangantegangan pokok,pokok, bilabila dalamdalam suatusuatu rangkaianrangkaian tertutuptertutup terdapatterdapat duadua tegangantegangan atauatau lebih.lebih. BilaBila tersambung

tersambung seriseri tetapkantetapkan tegangantegangan ituitu positif,positif, kalaukalau bertentanganbertentangan berilahberilah tandatanda negativenegative d.

d. JikaJika adaada lingkaranlingkaran tertutuptertutup tidaktidak berteganganbertegangan makamaka tetapkantetapkan sajasaja salahsalah satusatu jurusan jurusan positif positif atauatau negativenegative

Contoh Contoh soal:soal:

Pada

Pada gambargambar rangkaianrangkaian didi atas,atas, diberidiberi tandatanda II dandan II,II, daridari rangkaianrangkaian iniini dapatdapat diketahui:diketahui: RRd1d1 == 55 ohm,ohm, EE11== 5050 volt,volt,

R

Rd2d2 == 2,52,5 ohm,ohm, EE22= 60= 60 volt,volt, RR11 == 55 ohm,ohm, RR33== 6,56,5 ohm,ohm, RR44== 1010 ohm,ohm, dandan RR55== 1010 ohm.ohm. BerapakahBerapakah besarbesar arusarus yangyang

mengalir

mengalir padapada rangkaianrangkaian tertutuptertutup II dandan II.II.

Penyelesaian: Penyelesaian:

  

    

BAHAN

BAHAN AJARAJAR 14.DKK.214.DKK.2 DASARDASAR KELISTRIKANKELISTRIKAN MESINMESIN 1212 Hukum

Hukum Kirchoff Kirchoff padapada lingkaranlingkaran tertutuptertutup II adalah:adalah: E E11== XRXR11++ (X+Y)R(X+Y)R44++ XRXR55++ XRXRd1d1 50 50 == 5X5X ++ 10(X+Y)10(X+Y) ++ 10X10X ++ 5X5X 50 50 == 30X30X ++ 1010 YY ……… PersPers II Hukum

Hukum Kirchoff Kirchoff padapada lingkaranlingkaran tertutuptertutup IIII adalah:adalah: E

E11== XRXR22++ (X+Y)R(X+Y)R44++ XRXR33++ XRXRd2d2

60

60 == 5Y5Y ++ 10(X+Y)10(X+Y) ++ 6,5Y6,5Y ++ 2,5Y2,5Y 50

50 == 10X10X ++ 2525 YY ……… PersPers IIII Eliminasi:

Eliminasi: Persamaan

Persamaan 1:1: 5050 == 30X30X +10Y+10Y Persamaan

Persamaan 2:2: 6060 == 10X10X ++ 25Y25Y

11 

33 

30X 30X +10Y+10Y == 5050

30

30

XX +75Y+75Y == 180180 0 0‐‐_65Y=65Y=‐‐₁₃₀₁₃₀

   130

130

_65

_{65  2}

 2

ampereampere Untuk

Untuk mencarimencari hargaharga XX masukkanmasukkan hargaharga YY keke dalamdalam PersamaanPersamaan II yaitu:yaitu:

30

30 

  10

10  50

  50

30

30 

  10

1022  50

 50

30

30 

  20  5

20  500

30

30  5

  500  2200

30  30

30  30

 

   30

30

₃₀

_{30  1}

 1

ampereampere Jadi

Jadi arusarus yangyang mengalirmengalir padapada rangkaianrangkaian tertutuptertutup II adalahadalah 11 ampereampere dandan arusarus yangyang mengalirmengalir padapada lingkaranlingkaran tertutup

tertutup IIII adalahadalah 22 ampere.ampere.

LEMBAR

LEMBAR KERJA

KERJA SISWA

SISWA 3

3

1.

1. SebutkanSebutkan tigatiga macammacam rangkaianrangkaian tahanan!tahanan! 2.

2. ApakahApakah yangyang disebutdisebut dengandengan rangkaianrangkaian seri?seri? 3.

3. ApakahApakah yangyang disebutdisebut dengandengan rangkaianrangkaian parallel?parallel? 4.

4. PadaPada rangkaianrangkaian seriseri arusarus yangyang mengalirmengalir padapada tiaptiap‐‐tiaptiap bagianbagian rangkaianrangkaian adalah?adalah? 5.

5. SebutkanSebutkan bunyibunyi HukumHukum II kirchoff!kirchoff! 6.

6. SebutkanSebutkan bunyibunyi HukumHukum IIII kirchoff!kirchoff! 7.

7. PadaPada rangkaianrangkaian seri,seri, tegangantegangan totalnyatotalnya samasama dengan:dengan: A A



_

_



_

 

 

_

 

 

_

 …

 … 

_

B B



_

 

 

_

_



_

 

_

 

_

C C





 

_

_



D D





 11

_

 11

_

  11

_

8.

8. PadaPada rangkaianrangkaian seriseri besarbesar tahanantahanan totalnyatotalnya adalahadalah A

B B



_

 

 

_

 

_

 

_

 

_

C C





 

_

_



D D

11





 11



 11



  11



9.

9. PadaPada rangkaianrangkaian paralelparalel besarbesar tahanantahanan totalnyatotalnya adalahadalah A A



_

 

 

_

 

 

_

 

 

_

 

  

_

B B



_

 

 

_

 

_

 

_

 

_

C C

11





 11



 11



  11



D D

_



 

  

10.

10. PadaPada rangkaianrangkaian paralelparalel besarbesar arusarus totalnyatotalnya adalahadalah A A



_

 

 

_

 

_

 

_

 …

 … 

_

B B



_

 

 

_

 

 

_

 

 

_

 …

 … 

_

C C





 VV

_RR



_

D D

_



 

   

F.

F. DAYA,DAYA, KERJA,KERJA, DANDAN EFISIENSIEFISIENSI LISTRIKLISTRIK 1.

1. DayaDaya ListrikListrik

Daya

Daya listriklistrik adalahadalah besarnyabesarnya kerjakerja yangyang dilakukandilakukan dalamdalam setiapsetiap detik.detik. BesarnyaBesarnya dayadaya listriklistrik iniini tergantungtergantung pada

pada tegangantegangan dandan arusarus yangyang mengalir.mengalir. Kalau

Kalau dayadaya dilambangkandilambangkan dengandengan P,P, tegangantegangan VV dandan arusarus II makamaka besarbesar dayadaya listrik:listrik:



 

   

Contoh Contoh soal:soal:

Sebuah

Sebuah dynamodynamo dengandengan tegangantegangan 1212 voltvolt dapatdapat mengeluarkanmengeluarkan arusarus listriklistrik sebesarsebesar 2525 Ampere.Ampere. BerapakahBerapakah besarnya

besarnya dayadaya listriklistrik dynamodynamo tersebut?tersebut?

Penyelesaian: Penyelesaian:

 

       

 12 

12  25

25  3

 300

00 



2.

2. KerjaKerja ListrikListrik

Kerja

Kerja adalahadalah  jumlah jumlah totaltotal energyenergy yangyang digunakandigunakan untukuntuk melakukanmelakukan suatusuatu pekerjaan.pekerjaan. JumlahJumlah kerjakerja yangyang dilakukan

dilakukan oleholeh listriklistrik disebutdisebut dengandengan kerjakerja listrik.listrik. KerjaKerja iniini adaada  juga juga yangyang menyebutnyamenyebutnya dengandengan usahausaha yangyang dilambangkan

dilambangkan dengandengan W.W. BesarnyaBesarnya kerjakerja WW yangyang dilakukandilakukan samasama dengandengan  jumlah jumlah dayadaya yangyang digunakandigunakan dalamdalam beberapa

beberapa waktu.waktu. KerjaKerja iniini dapatdapat dinyatakandinyatakan dengandengan rumus:rumus:



 

     

     

JouleJoule

Contoh Contoh soal:soal:

Bila

Bila tegangantegangan 1212 voltvolt diberikandiberikan padapada lampulampu yangyang dialiridialiri arusarus sebesarsebesar 11 ampereampere dandan lampulampu dinyalakandinyalakan selamaselama 1010 menit.

menit. BesarnyaBesarnya kerjakerja yangyang dilakukandilakukan adalah:adalah:

Penyelesaian: Penyelesaian:

 

        

=12=12 ×× 11 ×× (10×60)(10×60)



 

72007200 joule joule

BAHAN

BAHAN AJARAJAR 14.DKK.214.DKK.2 DASARDASAR KELISTRIKANKELISTRIKAN MESINMESIN 1414

3.

3. EfisiensiEfisiensi ListrikListrik

Apabila

Apabila energyenergy listriklistrik diubahdiubah menjadimenjadi dayadaya mekanik,mekanik, makamaka sebagiansebagian daridari tenagatenaga listriklistrik yangyang dimasukkandimasukkan akan

akan hilanghilang dalamdalam bentukbentuk kalor.kalor. HalHal iniini disebutdisebut dengandengan kehilangankehilangan daya.daya. PenyebabPenyebab daridari kehilangankehilangan dayadaya iniini hambatan

hambatan dalamdalam gulungangulungan kawatkawat dandan gesekangesekan poros.poros. PerbandinganPerbandingan antaraantara dayadaya listriklistrik yangyang dipakaidipakai dengandengan dayadaya listrik

listrik yangyang dimasukkandimasukkan disebutdisebut dengandengan efisiensiefisiensi listriklistrik ((η η ).).



_{DayaDaya listrik}DayaDaya listrik_{listrik yang}listrik yang_{yang dimasukkan}yang tercapai_{dimasukkan (Pd)}tercapai (Pt)(Pt)_(Pd)

Daya

Daya mekanikmekanik iniini biasanyabiasanya dinyatakandinyatakan dengandengan dayadaya kudakuda (DK)(DK) dandan adaada  juga juga menyebutnyamenyebutnya dengandengan HorseHorse Power Power 

(HP). (HP). Ketetapan: Ketetapan: 1 1 DKDK == 7575 Kg.m/detikKg.m/detik 1

1 Kg.m/detikKg.m/detik == 9,819,81 joule/detik joule/detik == 9,819,81 wattwatt 75

75 Kg.m/detikKg.m/detik == 7575 xx 9,819,81 == 736736 wattwatt 1

1 DKDK == 0,7360,736 KWKW 1

1 KWKW == 1,361,36 DKDK

Contoh Contoh soal:soal:

Sebuah

Sebuah motormotor starterstarter memerlukanmemerlukan arusarus 3535 ampereampere dengandengan tegangantegangan 1212 Volt.Volt. ApabilaApabila efisiensiefisiensi motormotor 0,72,0,72, berapakah

berapakah tenagatenaga listriklistrik yangyang terpakaiterpakai padapada porosporos motormotor starterstarter tersebut.tersebut.

Penyelesaian: Penyelesaian: η  η 

 













η η 

 



 0

 0,,7755  3355  112  3

2  31155





 315

315

wawa  

736

736  0,427 

 0,427 

LEMBAR

LEMBAR KERJA

KERJA SISWA

SISWA 4

4

1.

1. PerbandinganPerbandingan antaraantara dayadaya listriklistrik yangyang terpakaiterpakai dengandengan dayadaya listriklistrik yangyang dimasukkandimasukkan disebutdisebut dengandengan :: A.

A. DayaDaya listriklistrik B.

B. UsahaUsaha listriklistrik C.

C. KerjaKerja listriklistrik D.

D. EfisiensiEfisiensi listriklistrik 2.

2. BesarnyaBesarnya kerjakerja listriklistrik yangyang dilakukandilakukan dalamdalam satusatu detikdetik disebutdisebut dengandengan :: A.

A. DayaDaya listriklistrik B.

B. UsahaUsaha listriklistrik C.

C. KerjaKerja listriklistrik D.

D. EfisiensiEfisiensi listriklistrik 3.

3. JumlahJumlah totaltotal energienergi listriklistrik yangyang digunakandigunakan untukuntuk melakukanmelakukan pekerjaanpekerjaan adalahadalah :: 4.

4. ApakahApakah satuansatuan daridari usahausaha listriklistrik ?? 5.

5. ApakahApakah satuansatuan daridari dayadaya usahausaha listriklistrik ?? 6.

6. SebuahSebuah motormotor listriklistrik dengandengan tegangantegangan 110110 voltvolt memerlukanmemerlukan arusarus sebesarsebesar 1212 Ampere.Ampere. HitunglahHitunglah dayadaya yangyang dikeluarkan

7.

7. SebuahSebuah motormotor listriklistrik untukuntuk tegangantegangan 110110 VoltVolt mempunyaimempunyai dayadaya 33 DKDK dandan memerlukanmemerlukan arusarus sebesarsebesar 66 Ampere.Ampere. Hitunglah

Hitunglah efisiensiefisiensi motormotor listrik.listrik.

EVALUASI

EVALUASI BELAJAR

BELAJAR

A.

A. PilihlahPilihlah JawabanJawaban YangYang PalingPaling BenarBenar daridari PertanyaanPertanyaan didi BawahBawah ini!ini!

1.

1. ListrikListrik adalahadalah :: A.

A. AliranAliran electronelectron padapada sebuahsebuah penghantarpenghantar B.

B. AliranAliran electronelectron daridari atomatom keke atomatom padapada sebuahsebuah penghantarpenghantar C.

C. AliranAliran atomatom dandan elektronelektron padapada sebuahsebuah penghantarpenghantar D.

D. JumlahJumlah electronelectron padapada sebuahsebuah penghantarpenghantar 2.

2. AtomAtom yangyang palingpaling simplesimple (sederhana)(sederhana) adalahadalah atomatom Hydrogen,Hydrogen, atomatom iniini mempunyaimempunyai :: A.

A. DuaDua electronelectron menglilingimenglilingi satusatu atomatom B.

B. DuaDua protonproton mengelilingimengelilingi satusatu electronelectron C.

C. SatuSatu electronelectron mengelilingimengelilingi satusatu protonproton D.

D. SatuSatu electronelectron mengelilingimengelilingi sausau electronelectron 3.

3. JumlahJumlah electronelectron yangyang mengalirmengalir padapada suatusuatu penghantarpenghantar yangyang dialiridialiri arusarus 11 amper/detikamper/detik adalahadalah :: A. A. 6,286,28 ×× 10101818 B. B. 62,862,8 ×× 10101818 C. C. 62,862,8 ×× 10101818 D. D. 6,286,28 ×× 10101818 4.

4. TekananTekanan yangyang menyebabkanmenyebabkan aliranaliran arusarus listriklistrik padapada sebuahsebuah penghantarpenghantar adalahadalah :: A. A. ArusArus B. B. TeganganTegangan C. C. TahananTahanan D. D. DayaDaya 5.

5. NilaiNilai tahanantahanan padapada sebuahsebuah penghantarpenghantar ditentukanditentukan oleholeh :: A.

A. DiameterDiameter kawatkawat penghantarpenghantar B.

B. PanjangPanjang penghantarpenghantar C.

C. TahananTahanan jenis jenis penghantarpenghantar D.

D. SemuaSemua jawaban jawaban benarbenar 6.

6. HukumHukum OhmOhm berkaitanberkaitan dengandengan :: A.

A. ArusArus dandan tahanantahanan B.

B. Arus,Arus, tahanantahanan dandan tegangantegangan C.

C. ArusArus dandan tegangantegangan D.

D. TahananTahanan dandan tegangantegangan 7.

7. BilaBila duadua buahbuah resistorresistor dihubungkandihubungkan secarasecara seri,seri, makamaka tahanantahanan totalnyatotalnya adalahadalah :: A. A. TetapTetap B. B. BertambahBertambah C. C. BerkurangBerkurang D.

BAHAN

BAHAN AJARAJAR 14.DKK.214.DKK.2 DASARDASAR KELISTRIKANKELISTRIKAN MESINMESIN 1616 8.

8. BilaBila duadua buahbuah resistorresistor dihubungkandihubungkan secarasecara parallel,parallel, makamaka tahanantahanan totalnyatotalnya adalahadalah :: A. A. TetapTetap B. B. BertambahBertambah C. C. BerkurangBerkurang D.

D. TidakTidak adaada jawaban jawaban yangyang benarbenar 9.

9. ArusArus yangyang mengalirmengalir padapada tiaptiap bebanbeban dalamdalam rangkaianrangkaian seriseri adalahadalah :: A.

A. SamaSama dengandengan arusarus totaltotal B.

B. BerbedaBerbeda dengandengan arusarus totaltotal C.

C. LebihLebih kecilkecil daridari arusarus totaltotal D.

D. TergantungTergantung daridari tahanantahanan masingmasing‐‐masingmasing 10.

10. PadaPada rangkaianrangkaian parallelparallel :: A.

A. ArusArus yangyang mengalirmengalir padapada tiaptiap tahanantahanan adalahadalah samasama B.

B. BesarBesar arusarus yangyang mengalirmengalir padapada masingmasing‐‐masingmasing tahanantahanan samasama besarnyabesarnya dengandengan arusarus totaltotal C.

C. TeganganTegangan padapada masingmasing‐‐masingmasing tahanantahanan berbedaberbeda tergantungtergantung padapada besarnyabesarnya tahanantahanan D.

B. B. JaJa 1. 1. BerBer 2. 2. TigTig sep sep 3. 3. PadPad 4. 4. SebSeb dik dik 5. 5. DikDik bes bes ablah ablah PP apa

apa besarbesar

buah buah tata erti

erti yangyang

a

a rangkairangkai

uah uah motmot

luarkan luarkan aa etahui etahui sese

arnya arnya tahtah

rtanyaan rtanyaan

arus arus yangyang

hanan hanan dirdir

itunjukka itunjukka n n didi bawabawa rr listriklistrik pabila pabila efisefis

uah uah penpen nan nan pengpeng

di di BawaBawa mengalir mengalir ngkai ngkai sese n n padapada gaga h

h ini,ini, dikedike

engan engan tt iensi iensi motmot

hantar hantar dd hantar hantar terter

h

h IniIni denden

ada ada rangrang

ara

ara parallparall bar. bar.

ahui ahui datadata

gangan gangan 11

rr listriklistrik tete ari

ari tembatemba sebut sebut jika jika an an BenaBena aian aian didi baba el,

el, tentuktentuk

seperti seperti pp

10 10 voltvolt rsebut rsebut sebseb ga ga yangyang temperat temperat !! wah wah ini?ini?

an an besarbesar da da gambagamba emerluk emerluk esar esar 0,82.0,82. anjangny anjangny re re naiknaik 33 entukan entukan tt tahanan tahanan r. r. TentukaTentuka n n arusarus ss a a 33 metemete 0 0 C C ((αα== 0,0, egangan egangan yy 1 1 dandan R2R2 n n IItt,, II11,, VV11 besar besar 1212 r, r, luasluas pp 004) 004) ang ang diserdiser

,,  jika jika dikdik

A. A. hitunhitun nampang nampang p p oleholeh RR22.. tahui tahui datdat

glah glah dayadaya

1 1 mm.mm. a a‐‐datadata yang yang erapa erapa