Listrik Dinamis SMP/MTs Kls IX

(1)

LISTRIK DINAMIS

A. Arus Listrik dan Sumber Tegangan Listrik

Arus listrik

Arus listrik aliran muatan listrik positif dr pot tinggi ke pot rendahaliran muatan listrik positif dr pot tinggi ke pot rendah Hal-hal yang perlu diperhatikan:

Hal-hal yang perlu diperhatikan:

1. Arus listrik mengalir berlawanan dengan arah aliran electron 1. Arus listrik mengalir berlawanan dengan arah aliran electron 2. Arus listrik mengalir apabila ada b

2. Arus listrik mengalir apabila ada beda potensial (sumber eda potensial (sumber tegangan)

tegangan)

dan berada pd rangkaian tertutup (rangkaian tidak berujung dan berada pd rangkaian tertutup (rangkaian tidak berujung

pangkal) pangkal)

3. Besar arus listrik sama dengan besar arus electron karena besar 3. Besar arus listrik sama dengan besar arus electron karena besar

muatan proton dan electron adalah

muatan proton dan electron adalah sama (berbeda jenis muatan)sama (berbeda jenis muatan) Kuat arus listrik

Kuat arus listrik besarnya muatan listrik yg mengalir melalui suatubesarnya muatan listrik yg mengalir melalui suatu penghantar setiap detik

penghantar setiap detik

t t

q

i i

=

di manadi mana i i = kuat arus listrik (ampere),= kuat arus listrik (ampere), q q = muatan= muatan listrik (C) dan

(2)

Sumber Tegangan Listrik

1. Elemen Volta 1. Elemen Volta

Susunan dasar

Susunan dasar batang tembaga (Cu), lempeng seng (Zn) dan larutanbatang tembaga (Cu), lempeng seng (Zn) dan larutan asam sulfat (H

asam sulfat (H₂₂SOSO₄₄). Batang tembaga = kutub positif, lempeng seng =). Batang tembaga = kutub positif, lempeng seng = kutub negatif dan larutan asam sulfat = larutan elektrolit.

kutub negatif dan larutan asam sulfat = larutan elektrolit. 2. Elemen Kering (batu baterai)

2. Elemen Kering (batu baterai) Tersusun

Tersusun batang karbon (C) = kutub positif, pelat seng (Zn) = kutubbatang karbon (C) = kutub positif, pelat seng (Zn) = kutub negatif, ammonium klorida (NH

negatif, ammonium klorida (NH₄₄Cl) = larutan elektrolit, dan campuranCl) = larutan elektrolit, dan campuran mangan dioksida + serbuk karbon =

mangan dioksida + serbuk karbon = depolarisator depolarisator 3. Akumulator

3. Akumulator Tersusun

Tersusun batang timbal (Pb) = kutub negatif, batang timbal dioksidabatang timbal (Pb) = kutub negatif, batang timbal dioksida (PbO

(PbO₂₂) = kutub positif dan larutan asam sulfat (H) = kutub positif dan larutan asam sulfat (H₂₂SOSO₄₄) sebagai larutan) sebagai larutan elektrolit.

elektrolit.

Reaksi pelucutan muatan (menghasilkan arus listrik): Reaksi pelucutan muatan (menghasilkan arus listrik): Pada

Pada kutub kutub positif positif : : PbOPbO₂₂ + SO+ SO₄₄22 _{+ 4H}_{+ 4H}++ _{+ 2e}_{+ 2e} _PbSO_PbSO 4

4 + H+ H22OO P

Paadda a kkuuttuub b nneeggaattttiif f :: PPb b + + SSOO₄₄22 _PbSO_PbSO 4

(3)

B. B. Mengukur

Mengukur Kuat Arus

Kuat Arus dan

dan Tegangan

Tegangan Listrik

Listrik

Membaca hasil pengukuran amperemeter dan

Membaca hasil pengukuran amperemeter dan voltmeter voltmeter

ukur

batas

terbesar

skala

jarum

skala

pengukuran

Hasil

== ×× A A 10 10 5 5 0 0 0 0 22 4 4 66 88 ₁₀₁₀

A

3

3 ,,

5

10

7

7 pengukuran

pengukuran

Hasil

== ×× ==

(4)

C. C. Hukum

Hukum Ohm

Ohm

Besar arus listrik yg mengalir pd suatu

Besar arus listrik yg mengalir pd suatu penghantar sebanding dgpenghantar sebanding dg beda potensial pd ujung penghantar tsb dg ketentuan suhu tidak beda potensial pd ujung penghantar tsb dg ketentuan suhu tidak mengalami perubahan mengalami perubahan

R

V

i i

== R R : hambatan penghantar (ohm),_{beda potensial (volt)}_{beda potensial (volt)}: hambatan penghantar (ohm), i i : kuat arus (A) dan: kuat arus (A) dan V V ::

Grafik hubungan V dengan i Grafik hubungan V dengan i

D.

D. Hambatan Hambatan Kawat Kawat Penghantar Penghantar

Hambatan kawat penghantar dipengaruhi oleh: Hambatan kawat penghantar dipengaruhi oleh: 2.

2. papanjnjanang g pepengnghahantntar ar 3.

3. lualuas ps penenamampapang ng pepenghnghanantatar r 4.

4. hahambmbat at jejenis nis pepengnghahantantar r

A

l l

R

==

ρ

..

: hambat jenis (ohm.meter) : hambat jenis (ohm.meter) l

l : : panjang panjang penghantar penghantar (meter)(meter) A : luas penampang penghantar (m A : luas penampang penghantar (m2 2 ₎₎

(5)

E. E. Konduktor

Konduktor dan

dan Isolator

Isolator

Konduktor = bahan yg mudah menghantarkan arus listrik. Isolator = Konduktor = bahan yg mudah menghantarkan arus listrik. Isolator = bahan yg sulit menghantarkan arus listrik. Bahan yang memiliki

bahan yg sulit menghantarkan arus listrik. Bahan yang memiliki kemampuan menghantarkan arus listrik di antara konduktor dan

kemampuan menghantarkan arus listrik di antara konduktor dan isolator isolator = semikonduktor.

= semikonduktor. F.

F. Kuat AKuat Arus rus pada Rangkpada Rangkaian Bercaian Bercabangabang

Pada rangkaian tidak bercabang, besar arus listrik yg mengalir di

Pada rangkaian tidak bercabang, besar arus listrik yg mengalir di mana- mana-mana sama besar

mana sama besar

i

2 2

i

1 1

i

33

i

_i

1

=

= i

i

2 2

=

= i

i

33

=

= i

i

Pada rangkaian bercabang berlaku arus listrik yang masuk ke titik Pada rangkaian bercabang berlaku arus listrik yang masuk ke titik percabangan sama besar dengan arus yang meninggalkan titik percabangan sama besar dengan arus yang meninggalkan titik percabangan tersebut

(6)

i

₁₁

i

₂₂

i

₃₃

i

₄₄ A

A BB Jumlah arus masuk = jumlah arus keluar Jumlah arus masuk = jumlah arus keluar _i_i masuk

masuk == i i keluar keluar i

i = i = i ₁₁ + i + i ₂₂+ i + i ₃₃

Pada titik percabangan B : Pada titik percabangan B :

Jumlah arus masuk = jumlah arus keluar Jumlah arus masuk = jumlah arus keluar

i

i _masuk_masuk== i i _keluar_keluar i

i ₁₁ + i + i ₂₂+ i + i ₃₃ = = i i ₄₄

G.

G. Hambatan Hambatan Seri Seri dan dan ParalelParalel

Rangkaian seri dikenal sbg rangkaian tdk bercabang. Merupakan Rangkaian seri dikenal sbg rangkaian tdk bercabang. Merupakan rangkaian dimana arus listrik yg mengalir di

rangkaian dimana arus listrik yg mengalir di mana-mana sllu sm besar.mana-mana sllu sm besar.

i

i ₁₁ i i ₂₂ i i ₃₃

i i R R ₁₁ R R ₂₂ R R ₃₃ V V

...

3

2

1

== == == =

=

i i

...

3 3 2 2 1 1 ++ ++ ++ = =

V

...

3 3 2 2 1 1 ++ ++ ++ = =

R

_S_S

Pada hambatan seri berlaku : Pada hambatan seri berlaku :

(7)

Rangkaian paralel atau rangkaian

Rangkaian paralel atau rangkaian bercabang, merupakan rangkaianbercabang, merupakan rangkaian

dimana besar beda potensial pd ujung tiap hambatan yg dirangkai adalah dimana besar beda potensial pd ujung tiap hambatan yg dirangkai adalah sama besar sama besar i i ₁₁ i i ₂₂ i i ₃₃ i i i i ₄₄ R R ₁₁ R R ₂₂ R R ₃₃ V V

...

3 3 2 2 1 1 == == == = =

V

...

3

2

1

++ ++ ++ =

=

i i

Pada hambatan paralel berlaku : Pada hambatan paralel berlaku :

...

1

3 3 2 2 1 1 + + + + + + = =

R

_p_p H.

H. GGL GGL dan dan Tegangan Tegangan JepitJepit

GGL (gaya gerak listrik) = besar beda potensial listrik pd ujung2 kutub GGL (gaya gerak listrik) = besar beda potensial listrik pd ujung2 kutub sumber tegangan listrik ketika sedang tidak

sumber tegangan listrik ketika sedang tidak mengalirkan arus listrikmengalirkan arus listrik

S S

iR

ir

++ = =

ε

V

ir

++ = =

ε

V

r

++ = =

0

0 ε

ε

=

= V

V

(8)

S S

iR

ir

++ = =

ε

( (

r

R

))

i i

++ = = ε ε

r

R

i i

+ + = = ε ε i

i = arus listrik (A)= arus listrik (A) r

r == hambatan dalam baterai (hambatan dalam baterai ( )) R

R == hambatan penghantar (hambatan penghantar ( )) = ggl baterai (V)

= ggl baterai (V) V

V == tegangan jepit (V)tegangan jepit (V)

Susunan Seri GGL Identik Susunan Seri GGL Identik

ε ε ε ε

n

s s ==

nr

r

_s_s ==

R

r

i i

s s s s + + = = ε ε

nr

R

n

i i

+ + = = ε ε

Susunan Paralel GGL Identik Susunan Paralel GGL Identik

ε ε ε ε ₌₌

p

n

r

_p_p ==

R

r

i i

p p p p + + = = ε ε

R

n

r

i i

+ + = = ε ε ;r ;r ;r ;r ;r ;r ;r ;r R R ii Seri ggl identik Seri ggl identik R R ;r ;r ;r ;r ii ;r ;r Paralel ggl identik Paralel ggl identik