To

Our Presentation

LISTRIK DINAMIS

LISTRIK DINAMIS

Arus ListrikLaju aliran muatan listrik atau partikel listrik bermuatan positif yang melalui luas penampang melintang atau penghantar.Arus mengalir dari potensial tinggi (+) ke yang rendah (-), sebaliknya Elektron mengalir dari potensial rendah (-) ke yang tinggi (+).

PENDAHULUAN

Kuat Arus ListrikBanyaknya muatan listrik positif yang mengalir melalui sautu penghantar dalam satu detik.

PENDAHULUAN

Satuan I = Coulomb/second = Ampere (A)

Segmen dari sebuah kawat penghantar berarus

Arah arus listrik (sesuai konvensi) dari potensial tinggi (kutub + ) ke potensial rendah ( kutub - ).

Arah aliran elektron dari potensial rendah (kutub - ) ke potensial tinggi ( kutub + ).

Potensial tinggi

Potensial rendah

Arus listrikAliran elektrontegangan

(beda potensial)

Jika dikenai medan listrik, maka akan mengalami gaya : F = Qe x E

Jika waktu antara tumbukan = t, maka kecepatan tumbukan (drift) :

Vd = a x t

Akibatnya elektron mengalami percepatan :

Jika disubstitusikan, maka kecepatan arus listrik :

Qe = muatan elektron (coulomb)E = medan listrik (N/C)Me = masa elektron (g)

RESISTANSI

(HAMBATAN)

Ketika mengalir dalam kawat elektron mengalami rintangan dari molekul-molekul dan ion-ion dalam konduktor tsb, sehingga aliran arus mengalami hambatan yang besar :

Dimana :R = hambatan (ohm/) = hambatan jenis (.m)l = panjang kawat (m)A = Luas penampang (m2)

Resistansi pada fungsi temperatur :

R = R0 + x R ( T – T0 ) Dimana : R = hambatan pada temperatur TR0 = hambatan pada temperatur T0

= koefisien temperatur hambatan

HUKUM OHM

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50

1

2

3

4

5

Hubungan V, I, dan R

I (ampere)

V (v

olt) V = I x R

George Simon Ohm (1789-1854) Merumuskan hubungan Kuat arus (I), hambatan (R) dan beda potensial (V).

SUMBER TEGANGAN GGL

R

E.r

Hukum hambatan dalam

Contoh Soal

1. Arus yang mengalir dalam seutas kawat adalah 12 A. hitunglah banyaknya elektron yang mengalir dalam kawat tsb. Selama ½ menit. (muatan 1 e = 1,6 x 10-19 C)

2. Seutas kawat besi, panjangnya 20 m dan luas penampangnya 1 mm2. apabila bed potensial antara kedua ujung penghantar 80 V. berapakah kuat arus yang melalui kawat tersebut.

SUSUNAN HAMBATAN

Susunan Seri

Rs = R1 + R2 + R3 + …….. + Rn

Susunan Paralel

HUKUM I KIRCHOF

*Rangkaian tidak bercabang kuat arus masing-masing sama besar.

*Rangkaian yang bercabang besar kuat arus yang masuk ke titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang.

Σ I masuk = Σ I keluar

I1 = I2 = I3

I1 + I2 + I3 = I4

HUKUM II KIRCHOF

Menyatakan bahwa : “Jumlah aljabar perubahan tegangan yang mengelilingi suatu rangkaian tertutup = nol ( 0 )

Σv = 0

Rangkaian Tertutup (loop)Loop searah arus, ketika melewati Є, + potensial

*Didasari hukum konversi energy yang menyatakan bahwa dalam rangkaian tertutup, tegangan yang diperoleh dan yang berkurang harus sama

Contoh Soal

3. Perhatikan Gambar di bawah ini !

R1 = R2 = R3 = R4= R5 = 5Є1 = 10 vЄ2 = 8 v

Tentukan kuat arus pada setiap hambatan !

Penyelesaian Soal 1

Diketahui : I = 12AT = ½ menit = 30 s

Ditanya : Banyak elektronJawab :

Q = I x t= 12 A x 30 s= 360 C

Penyelesaian Soal 2

Diketahui : l = 20 mA = 1 mm2 = 1.10-6 m2

= 10-1 m

Ditanya : I = ……?Jawab :

R = 2 . 106 I = 40 A

Penyelesaian Soal 3

Hk Kirchof 1 I1 + I2 = I3

Loop 1 Є1 – I1 .R1 – I1.R2 – I3.R5 = 0 10 v – I1.5 - I1.5 - I3. 5 = 0

– 10 I1 – 5 I3 = -10

Loop 2 I2.R4 + I3.R5 – Є2 + I2.R3 = 0 5 I2 + 5 I3 – 8 v + 5 I2 = 0

10 I2 + 5 I3 = 8

– 10 I1 – 5 I3 = -10 10 I2 + 5 I3 = 8

10 I2 – 10 I1 = -2

10 -- 10 I1 – 5 (I1 + I2) = 010 – 10 I1 – 5 I1 – 5 I2 = 0 -- 15 I1 – 5 I2 = - 10 -- 10 I1 + 10 I2 = - 2

2 -30 I1 – 10 I2 = -20-10 I1 + 10 I2 = -2 +-40 I1 = -22 I1 = -22

-40 = 0,55

-10 (0,55) + 10 I2 = -210 I2 = -2 + 5,5 I2 = 0,35

I3 = I1 + I2

= 0,55 + 0,35 = 0,90