• Tidak ada hasil yang ditemukan

fis 8 listrik arus searah

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "fis 8 listrik arus searah"

Copied!
6
0
0

Teks penuh

(1)

Listrik Arus Searah

Arus Listrik

ARUS SEARAH (D.C.)

Arus searah adalah arus listrik yang nilainya hanya positif atau hanya negatif saja (tidak berubah dari positif kenegatif, atau sebaliknya).

ARUS LISTRIK

Arus listrik merupakan gerakan kelompok partikel bermuatan listrik dalam arah tertentu. Arah arus listrik yang mengalir dalam suatu konduktor adalah dari potensial tinggi ke potensial rendah (berlawanan arah dengan gerak elektron).

KUAT ARUS LISTRIK (I)

adalah jumlah muatan listrik yang menembus penampang konduktor tiap satuan waktu.

I = Q/t = n e v A

Q = muatan listrik

n = jumlah elektron/volume v = kecepatan elektron

RAPAT ARUS (J)

adalah kuat arus per satuan luas penampang.

J = I/A = n e v

e = muatan 1 eleltron = 1,6 x 10E-19 A = luas penampang yang dilalui arus

Hambatan Jenis Dan Hambatan Listrik

ρ = E/J R = ρ L/A

ρ= hambatan jenis (ohm.m) E = medan listrik

J = rapat arus

R = hambatan (ohm) L = panjang konduktor (m)

(2)

ρt = ρo(1 + α ∆t)

Rt = Ro(1 + α ∆t)

ρt, Rt = hambatan jenis dan hambatan pada t°C ρo, Ro = hambatan jenis dan hambatan awal α = konstanta bahan konduktor ( °C-1 ) ∆t = selisih suhu (°C )

Hukum Ohm

Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus yang mengalir pada suatu konduktor pada suhu tetap sebanding dengan beda potensial antara kedua ujung-ujung konduktor

I = V / R n = banyak elemen yang disusun seri

E = ggl (volt)

rd = hambatan dalam elemen

R = hambatan luar

p = banyaknya elemen yang disusun paralel

RANGKAIAN HAMBATAN DISUSUN SERI DAN PARALEL

SERI

adalah energi yang dipakai (terserap) oleh hambatan R.

(3)

Joule = Watt.detik KWH = Kilo.Watt.jam

DAYA LISTRIK (P) adalah energi listrik yang terpakai setiap detik.

P = W/t = V I = V²/R = I²R

Rangkaian Listrik

HUKUM KIRCHOFF I : jumlah arus menuju suatu titik cabang sama dengan jumlah arus yang meninggalkannya.

Σ Iin = Iout

HUKUM KIRCHOFF II : dalam rangkaian tertutup, jumlah aljabar GGL (ε) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol.

Σε = Σ IR = 0

ALAT UKUR LISTRIK TERDIRI DARI

1. JEMBATAN WHEATSTONE digunakan untuk mengukur nilai suatu hambatan dengan cara mengusahakan arus yang mengalir pada

galvanometer = nol (karena potensial di ujung-ujung galvanometer sama besar). Jadi berlaku rumus perkalian silang hambatan :

R1 R3 = R2 Rx

2. AMPERMETER untuk memperbesar batas ukur ampermeter dapat digunakan hambatan Shunt (Rs) yang dipasang sejajar/paralel pada suatu rangkaian.

Rs = rd 1/(n-1) n = pembesaran pengukuran

(4)

digunakan hambatan multiplier (R-) yang dipasang seri pada suatu rangkaian. Dalam hal ini R. harus dipasang di depan voltmeter dipandang dari datangnya arus listrik.

Rm = (n-1) rd

n = pembesaran pengukuran

TEGANGAN JEPIT (V.b) :

adalah beda potensial antara kutub-kutub sumber atau antara dua titik yang diukur.

1. Bila batere mengalirkan arus maka tegangan jepitnya adalah:

Vab = ε - I rd

2. Bila batere menerima arus maka tegangan jepitnya adalah:

Vab = ε + I rd

3. Bila batere tidak mengalirkan atau tidak menerima arus maka tegangan jepitnya adalah .

Vab = ε

Dalam menyelesaian soal rangkaian listrik, perlu diperhatikan :

1. Hambatan R yang dialiri arus listrik. Hambatan R diabaikan jika tidak dilalui arus listrik.

2. Hambatan R umumnya tetap, sehingga lebih cepat menggunakan rumus yang berhubungan dengan hambatan R tersebut.

3. Rumus yang sering digunakan: hukum Ohm, hukum Kirchoff, sifat rangkaian, energi dan daya listrik.

Contoh 1 :

Untuk rangkaian seperti pada gambar, bila saklar S1 dan S2 ditutup maka hitunglah penunjukkan jarum

voltmeter !

Jawab :

Karena saklar S1 dan S2 ditutup maka R1, R2, dan R3 dilalui arus listrik, sehingga :

1 = 1 + 1 Rp R2 R3

Rp = R2 R3 = 2Ω R2 + R1

(5)

I = 24/(3+2) = 4.8 A

Voltmeter mengukur tegangan di R2 di R3, dan di gabungkan R2 // R3, jadi :

V = I2 R2 = I3 R3 = I Rp V = I Rp = 0,8 V

Contoh 2:

Pada lampu A dan B masing-masing tertulis 100 watt, 100 volt. Mula-mula lampu A den B dihubungkan seri dan dipasang pada tegangan 100 volt, kemudian kedua lampu dihubungkan paralel dan dipasang pada tegangan 100 volt. Tentukan perbandingan daya yang dipakai pada hubungan paralel terhadap seri !

Hambatan lampu dapat dihitung dari data yang tertulis dilampu : RA = RB = V²/P = 100²/100 = 100 Ω

Untuk lampu seri : RS = RA + RB = 200 Ω Untuk lampu paralel : Rp = RA × RB = 50 Ω RA + RB

Karena tegangan yang terpasang pada masing-masing rangkaian sama maka gunakan rumus : P = V²/R

Jadi perbandingan daya paralel terhadap seri adalah : P

p = V² : V² = R s = 4 Ps Rp Rs Rp 1

Contoh 3:

Dua buah batere ujung-ujungnya yang sejenis dihubungkan, sehingga membentuik hubungan paralel. Masing-masing batere memiliki GGL 1,5 V; 0,3 ohm dan 1 V; 0,3 ohm.Hitunglah tegangan bersama kedua batere tersebut !

Jawab :

Tentakan arah loop dan arah arus listrik (lihat gambar), dan terapkan hukum Kirchoff II,

Σε + Σ I R = 0 ε1 + ε2 = I (r1 + r2)

I = (1,5 - 1) = 5 A 0,3 + 0,3 6

Tegangan bersama kedua batere adalah tegangan jepit a - b, jadi :

(6)

1= ε2 + I R2 = 1 + 0,3 5/6 = 1,25 V

Contoh 4:

Sebuah sumber dengan ggl = E den hambatan dalam r dihubungkan ke sebuah potensiometer yang hambatannya R. Buktikan bahwa daya disipasi pada potensiometer mencapai maksimum jika R = r.

Jawab :

Dari Hukum Ohm : I = V/R = ε R+r

Daya disipasi pada R : P = I²R = ε ²R (R+r)²

Agar P maks maka turunan pertama dari P harus nol: dP/dR = 0 (diferensial parsial)

Jadi ε ² (R+r)² - E² R.2(R+r) = 0 (R+r)4

Referensi

Dokumen terkait

Hal tersebut sesuai dengan pendapat Sakita dan Sukandi (Simanjuntak, 2017) yang menyatakan bahwa sikap sosial adalah faktor penggerak dari dalam individu untuk

Pada siklus I masih terdapat kekurangan- kekurangan yang muncul selama pelaksanaan siklus I antara lain: (a) guru masih kurang optimal dalam menerapkan langkah-langkah

Dengan adanya sistem informasi ini, maka secara otomatis akan mengurangi pekerjaan bagian staf PMB dalam hal penerimaan mahasiswa baru karena calon mahasiswa yang

Hasil kuisioner lembar pengamatan respon siswa yang diberikan kepada 25 siswa setelah mengikuti pembelajaran dengan menerapkan model Guide Reading adalah 24 siswa

Waktu yang dibutuhkan dalam melakukan sosialisasi Peraturan Presiden Nomor 54 Tahun 2010 tentang Pengadaan barang/jasa Pemerintah untuk Kabupaten Sukoharjo tidaklah maksimal, karena

Bila RUU tentang Pengelolaan Keuangan Haji ini merupakan pemenuhan kebutuhan hukum bagi masyarakat sebagaimana ketentuan Pasal 10 Ayat (1) huruf e Undang-Undang Nomor

Kalau kita ngeyel dengan apa yang kita pegang sekarang dan tidak berani melepaskan apa yang terus kita genggam, kita tidak akan bisa mendapatkan apa yang lebih baik5. Memang

Dengan menggunakan program ANFIS yang telah dirancang, tahapan awal dari penelitian ini adalah membandingkan performance dari sistem pembelajaran Hybrid untuk