• Tidak ada hasil yang ditemukan

Listrik Dinamis PPT LISTRIK DINAMIS

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Listrik Dinamis PPT LISTRIK DINAMIS"

Copied!
36
0
0

Teks penuh

(1)

LISTRIK DINAMIS

(2)

Standar Kompetensi :

Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Kompetensi Dasar :

Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam suatu rangkaian serta penerapannya dalam kehidupan

sehari-hari. Indikator :

1.Menjelaskan konsep arus listrik 2.Mejelaskan konsep Hukum Ohm

3.Menjelaskan konsep hambatan pada penghantar 4.Menghitung nilai hambatan pengganti

5.Menhitung nilai kuat arus percabangan

6.Menghitung nilai kuat arus pada rangkaian tertutup

SKL :

(3)

PETA KONSEP Listrik Dinamis

Arus

listrik Hambatan Jenis

Hukum Ohm

Hukum I Kirchof

Kondukt vitas

Rangkaian Hambatan

Seri

Rangkaian listrik

(4)

Menentukan arus listrik dan arus elektron

.

Arah elektron

Arah arus listrik

Arus elektron adalah aliran elektron dari potensial rendah ke potensial tinggi

Arus lisrik adalah aliran muatan positif dari potensial tinggi ke potensial rendah

Klik

(5)

Menentukan syarat arus listrik dapat mengalir

pada suatu rangkaian

• Mengapa Lampu mati ?

Rangkaian Terbuka

• Mengapa Lampu menyala ?

Rangkaian Tertutup

(6)

Benda A Potensial tinggi Benda B Potensial rendah

Arus listrik dapat mengalir jika ada beda potensial

Konduktor

Arus elektron

Arus listrik

Umpan Balik:

Dua syarat agar arus listrik dapat mengalir adalah.... Aliran arus listrik

Apakah ketika terjadi aliran

muatan listrik dari B ke A sampai

muatan di B habis ?

Ketika benda A dan B memiliki jumlah dan jenis muatan

(7)

Kuat Arus Listrik

Kuat arus listrik adalah banyaknya muatan

yang mengalir pada penghantar tiap detik.

I = Kuat arus listrik ( Ampere ) Q = muatan ( Coulomb )

t = waktu ( secon

)

t

Q

I

P

Hitung berapa banyak

muatan positif yang melewati titik P dalam 10 sekon

Klik warna hijau ( mulai )

Klik warna merah ( berhenti )

Satu Ampere didefinisikan sebagai muatan listrik sebesar 1 coulomb yang mengalir dalam penghantar selama satu sekon

(8)

Contoh

• Sebuah akumulator pada kutub-kutubnya dihubungkan pada terminal lampu jika kuat arus yang mengalir pada lampu 0,5 A dan lampu dinyalakan selama 2 menit

berapakah muatan listrik yang telah melewati lampu ? Diketahui

I = ……… A t = ……… s Jawab

Q = ………… x ……….

(9)

Pengukuran Kuat arus listrik

Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk

mengukur kuat arus listrik

(10)

Nilai yang terukur =

Cara membaca Amperemeter

skala maksimum

skala yang ditunjuk jarum skala batas ukur

Nilai yang ditunjuk jarum

Nilai maksimum

34

100 X 1 = 0,34 A

(11)

Benda A

Potensial tinggi Benda B Potensial rendah

Konduktor

Arus elektron

Arus listrik

Beda Potensial Listrik

Energi yang diperlukan untuk memindah muatan listrik tiap satuan muatan Benda C Potensial rendah Benda D Potensial tinggi Konduktor Arus listrik Arus elektron

Q

W

V

Definisi Beda potensial listrik

V = Beda Potensial ( Volt )

W = Energi ( Joule )

Q = Muatan ( Coulomb )

1 Volt = 1J/C

Satu volt didefinisikan untuk memindah muatan listrik sebesar 1 Coulumb memerlukan energi

(12)

Contoh

• Sebuah baterai memiliki beda potensial sebesar 1,5 volt jika baterai digunakan untuk menyalakan lampu maka sejumlah 50 coulomb muatan listrik yang melewati

lampu. Berapakah besar energi yang dikeluarkan baterai Diketahui

V = ……… Jawab

Q = ………. W = ………….. X ………..

Ditanya = ………….. X ………..

(13)

Pengukuran Beda Potensial

• Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur beda

potensial listrik ( tegangan )

• Pemasangan voltmeter dalam rangkaian listrik disusun secara parallel seperti gambar.

(14)

Cara Membaca Voltmeter

Skala yang ditunjuk jarum Skala maksimum

Batas ukur

(15)

HUKUM OHM

Jml

Baterai

V

I

1

2

3

1,2

0,20

2,6

0,40

0,54

4,0

Dari tabel data dapat kita ketahui jika beda potensial diperbesar maka kuat arus listriknya juga turut

membesar.

Hubungan apa yang

didapatkan antara beda potensial dengan kuat arus listrik?

(16)
[image:16.720.13.706.39.515.2]

Grafik Hubungan

Beda potensail (V) terhadap kuat arus listrik ( I )

0,1

I( A) V(volt)

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

V

~

V

=



R

V

R

= Beda potensial ( volt )

= Kuat arus listrik ( A )

= Hambatan ( Ω )

V

I

1,2

0,2

2,6

0,4

4,0

0,54

(17)
[image:17.720.38.702.41.526.2]

Grafik Hubungan Hambatan (R) terhadap kuat arus listrik ( I )

0,25

I( A) R(Ω)

0,50 0,75 1,0 1,5 10 20 30 40 50 Data

R 10 20 30 40

I 1,0 0,5 0,3 0,25

Jika V dibuat tetap = 10 V I1 = V

R I1 = 10

10 I1 = 1,0 A I2 = V

R I2 = 10

20 I2 = 0,5 A I3 = V

R I3 = 10

30 I3 = 0,3 A I4 = V

R I4 = 10

40 I4 = 0,25 A

R = V

(18)

Tujuan :

Menyelidiki faktor yang mempengaruhi

besar hambatan kawat

1

Variabel manipulasi : panjang kawat Variabel respon : hambatan kawat

Variabel kontrol : jenis kawat, luas penampang kawat

A

B

I

A

> I

B

R

A

< R

B

l

A

<

l

B

Semakin panjang kawat maka hambatan kawat semakin besar

R ~ ℓ

(19)

Variabel manipulasi : jenis kawat

Variabel respon : Hambatan

Variabel kontrol : panjang, luas penampang kawat

2

I

A

< I

B

R

A

> R

B

Aℓ

>

Cu

Semakin besar hambatan jenis kawat maka hambatan kawat semakin besar Hambatan kawat sebanding dengan hambatan jenis kawat.

R

~

A

B

Tembaga
(20)

3

Variabel manipulasi : luas penampang kawat Variabel respon : hambatan kawat

Variabel kontrol : jenis kawat, panjang kawat

I

A

< I

B

R

A

> R

B

A

A

<

A

B

Semakin besar luas penampang kawat maka hambatan kawat semakin kecil Hambatan kawat berbanding terbalik dengan luas penampang kawat.

R 1 A

~

(21)

Faktor yang mempengaruhi besar hambatan

pada kawat adalah :

1. Panjang kawat (

l )

2. Luas penampang kawat ( A )

3. Hambatan jenis kawat (



A

ρ

R

R = Hambatan (Ω )

l

= Panjang kawat ( m )

Luas penampang kawat ( m2 )

(22)

Konduktor dan Isolator

kayu plastik

alluminium

besi

tembaga

Kayu isolator

Plastik isolator

Alluminium konduktor

Besi konduktor

Tembaga konduktor

(23)

Hukum I Kirchoff

Pada rangkaian tidak bercabang ( seri ) kuat arus listrik dimana-mana sama

L

1

L

2

Rangkaian seri

(24)

Pada rangkaian bercabang (Paralel) Jumlah kuat arus listrik yang masuk pada titik cabang sama dengan

jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang

L

1

L

2

Rangkaian Paralel

(25)

Contoh

1. Perhatikan rangkaian di bawah dan tentukan nilai I1, I2, I3 ?

10A

I = 40 A

Q S

25A I1

I2

I3

Jawab

P

I = 10 A + I1 + 25 A

40 A = 10 A + I1 + 25 A 40 A = 35 A + I1

I1 = 40 A - 35 A

I1 = 5 A

Pada titik cabang P

Pada titik cabang Q

10 A + I1 = I2

10 A + 5 A = I2

15 A = I2

Pada titik cabang S

I2 + 25 A = I3

15 A + 25 A = I3

40 A = I3

(26)

1. Tentukanlah kuat arus I1 sampai dengan I6 ?

50 mA I1 I2 I3

30mA I I4

5

15 mA

I6 23mA

3. Perhatikan rangkaian di bawah dan tentukan nilai I1 sampai I7 ?

12 A I1

I2 I7

I3

I4

I5 I6

Jika I1 = I2 I3 : I4 = 1 : 2 dan I5 = 2 I6

2.

I = 20 A I2

I1

I4

I3

Jika I1 : I2 = 1 : 4 dan I1 : I2 = 1 : 3

(27)

Susunan seri pada Hambatan

a R1 b R2 c R3 d

Vab Vbc Vcd

Vad = Vab + Vbc + Vcd Rs

a d

I Rs = I R1 + I R2 + I R3 Vad

(28)

Susunan Paralel pada Hambatan

a b

R1

R2

R3

I = I1 + I2 + I3

Rp a

RP R1 R2 R3

+ +

Vab

RP R1 + R2 + R3 b

I

I1

I2

I3 I

Vab Vab Vab

Vab =

=

(29)

Contoh

• Tentukan hambatan pengganti pada rangkaian di bawah

2 Ω 4 Ω 3 Ω

2 Ω

3 Ω 5 Ω 4 Ω

1

Rs = R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7 Rs =2+4+3+2+4+5+3

Rs =23 Ω

2

4 Ω 3 Ω 3 Ω

6 Ω

R2 1

RP = R1 +

1 1

R1P = 6 + 3

1 1

RP = 6 + 6

1 1 2

RP = 6

1 3

=

RP 2 Ω

4 Ω RP: 2 Ω 3 Ω

Rs = R1+RP+R2 Rs = 4+2+3

(30)

Perhatikan gambar di bawah

Tentukan

a.Kuat arus total

b.Kuat arus I1 dan I2

c.Tegangan ab dan tegangan bc

R2 1

RP= R1 +

1 1

RP = 6 + 3

1 1 1

RP = 6

1 3

=

RP 2 Ω

Rs = R3 + Rp Rs = 4 + 2 Rs = 6Ω

a

R

V

I

I

18 volt

I

3 A 6Ω 3Ω a b c 4Ω I2 I1 I

V = 18 volt R1

R2 R3

I1 : I2 =

R1 : R2

1 1

I1 : I2 =

6 : 3

1 1

x6

I1 : I2 = 1 : 2

I1 =

3

1 x I

I1 =

3

1 x

3

I1 = 1 A

I2 =

3

2 x I

I2 = 2 A

I2 = x 3 3

2 b

c

Vab = I R3 Vab = 3 x 4 Vab = 12 V

Vbc = I1 R1 Vbc = 1 x 6 Vbc = 6 V

atau

(31)

Latihan

3Ω 2 Ω 4Ω 5Ω 4Ω 1Ω I2 I1 12 V I b a Tentukan

a. Hambatan pengganti b. Kuat arus total

c. Kuat arus I1 dan I2 d. Tegangan Vab

Tentukan

a. Hambatan pengganti

b. Kuat arus tiap hambatan c. Tegangan tiap hambatan

2Ω 2Ω

4Ω 2Ω 2Ω 2Ω 2Ω 2Ω a

b c d e

V = 12 V f 1

(32)

GAYA GERAK LISTRIK (E)

• Gaya gerak listrik adalah beda potensial antara

ujung-ujung sumber tegangan pada saat tidak mengalirkan arus listrik atau dalam rangkaian terbuka.

V

(33)

TEGANGAN JEPIT (V)

• Tegangan jepit adalah beda potensial antara ujung – ujung sumber tegangan saat mengalirkan arus listrik atau dalam rangkaian tertutup .

(34)

Susunan Seri GGL

E

r

E E

r r

Etotal = n E rtotal = n r

E = ggl ( volt)

r = hambatan dalam ( Ω ) n = jumlah baterai

Susunan Paralel GGL

E r E

E r r

Etotal = E

(35)

Hukum Ohm dalam rangkaian tertutup

Untuk sebuah ggl

Kuat arus yang mengalir dalam rangkaian

I = Kuat arus ( A ) E = ggl ( volt )

R = hambatan luar ( Ω ) r = hambatan dalam ( Ω ) Vpq = tegangan jepit ( volt )

E , r

p R q

I

Tegangan jepit

r

R

E

I

Vpq = I R

E = Vpq + I r

(36)

LATIHAN

Tiga buah elemen yang dirangkai seri masing – masing memiliki GGL 4 V dan hambatan dalam 0,2 Ω, dirangkai dengan hambatan luar seperti gambar

Tentukan :

a. Hambatan luar

b. Kuat arus total ( I ) c. Kuat arus I1 dan I2 d. Tegangan Vab, Vbc e. Tegangan jepit

E r E E r r 3 Ω 6 Ω 4 Ω a b c

V = 4 V r = 0,2 Ω I

I1

Gambar

Grafik Hubungan
Grafik Hubungan Hambatan (R)

Referensi

Dokumen terkait

Hal tersebut terjadi akibat lampu pijar dalam rangkaian listrik tertutup yang berarti bahwa arus listrik dapat mengalir dari sumber energi (baterai), menuju ke

Hasil percobaan tentang hubungan arus listrik (I) terhadap tegangan (V) dan hambatan (R) pada suatu rangkaian listrik yang pertama kali dilakukan oleh Georg Simon Ohm

Arus listrik mengalir pada rangkaian tertutup karena ujung kawat penghantar yang memiliki banyak elektron (potensial listrik yang rendah), dihunungkan dengan ujung kawat

1. Muatan listrik yang mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah disebut ....a. beda potensial b. arus listrik c. hambatan listrik d. gaya gerak

Melaksanakan eksperimen untuk menyelidiki hubungan antara beda potensial, arus listrik, dan hambatan (Hukum Ohm). Merakit rangkaian DC sederhana menggunakan software PhET.

Manakah grafik yang menyatakan hubungan antara beda potensial dengan kuat arus listrik untuk kawat

Hukum ini sendiri berbunyi “Pada temperatur tetap, kuat arus dalam sebuah rangkaian tertutup akan berbanding lurus dengan beda potensial antara ujung-ujung rangkaian” yang merupakan

• "Kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar tersebut, asalkan suhu penghantar tetap." • Arus listrik dapat