LISTRIK DINAMIS
description
Transcript of LISTRIK DINAMIS
LISTRIK DINAMISListrik mengalir
Klik
Klik
Klik
Menentukan arus listrik dan arus elektron.
Arah elektronArah 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
Klik Klik
Menentukan syarat arus listrik dapat mengalir pada suatu rangkaian
• Mengapa Lampu mati ?
Rangkaian Terbuka
• Mengapa Lampu menyala ?
Rangkaian Tertutup
Dalam rangkaian apa agar Arus listrik dapat mengalir ?
Klik
Klik
Klik
Klik
Klik
Beda Potensial
hA > hB
EPA > EPB
hA = hB
EPA = EPB
Potensial A = Potensial B
Air dapat mengalir jika ada perbedaan potensial
Klik
Klik
Apa yang akan terjadi ketika kran diantara kedua bejana dibuka ?
hA
hB
hA hB
Klik
Klik
Apakah air yang mengalir dari bejana A ke bejana B sampai air di bejana A habis ?
Klik
Benda A Potensial tinggi Benda B Potensial rendah
Arus listrik dapat mengalir jika ada beda potensial
Konduktor
Arus elektron
Arus listrik
Klik
Klik
Klik
Kesimpulan
Dua syarat apa yang harus dipenuhi agar arus listrik dapat mengalir dalam suatu rangkaian ?
Arus listrik analok dengan arus air
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 muatan yang sama maka kedua benda dapat dikatakan telah memiliki potensial yang bagaimana ?
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
QI
Klik
Klik
P
Hitung berapa banyak muatan positif yang melewati titik P dalam 10 sekon
Klik warna hijau ( mulai )
Klik warna merah ( berhenti )
Klik
Klik
Klik
Klik
Satu Ampere didefinisikan sebagai muatan listrik sebesar 1 coulomb yang mengalir dalam penghantar selama satu sekon
1 A = 1 C/sKlik
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 …………….
= ………….x …………….
= …………………………. C
Klik
Pengukuran Kuat arus listrik
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrikPemasangan Amperemeter dalam rangkaian listrik disusun secara seri ( tidak bercabang )
Klik
Klik
Klik
Klik
Nilai yang terukur =
Cara membaca Amperemeterskala maksimumskala yang ditunjuk jarumskala batas ukur
Nilai yang ditunjuk jarum
Nilai maksimum
34
100X 1 = 0,34 A
Klik
Klik
Klik
x Batas ukur
Beda Potensial
Klik Klik
Klik
Apa yang dapat kita lakukan agar air selalu dapat mengalir dari bejana A ke bejana B ?
Klik
Klik Dengan mengangkat air dari bejana B dan memasukkan ke bejana A maka air yang ada di bejana A selalu memiliki energi lebih tinggi.
Benda A Potensial tinggi
Benda B Potensial rendah
KonduktorArus elektron
Arus listrik
Klik
Klik
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 elektronKlik
Q
WV
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 sebesar 1 Joule.
Benda C Potensial rendah
Benda D Potensial tinggi
Konduktor
Arus listrik
Arus elektronKlik
Klik
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 ……………..
W = ? = ………………… J
Klik
Pengukuran Beda Potensial• Voltmeter adalah alat
yang digunakan untuk mengukur beda potensial listrik ( tegangan )
• Pemasangan voltmeter dalam rangkaian listrik disusun secara parallel seperti gambar.
Klik
Klik
Cara Membaca VoltmeterSkala yang ditunjuk jarum Skala maksimum Batas ukur
Nilai yang terukur = ….
Klik
HUKUM OHMJml
Baterai
V I
1
2
3
1,20,20 2,60,40 4,00,54
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?
Buatlah grafik hubungan antara beda potensial dengan kuat arus listrik.
Klik
KlikKlik
Klik
KlikKlik
Klik
Klik
Klik
Klik
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 )
Klik
Klik V I
1,2 0,2
2,6 0,4
4,0 0,54
Data
Klik
Klik
Grafik Hubungan Hambatan (R) terhadap kuat arus listrik ( I )
0,25I( 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 = VR
I1 = 1010
I1 = 1,0 A
I2 = VR
I2 = 1020
I2 = 0,5 A
I3 = VR
I3 = 1030
I3 = 0,3 A
I4 = VR
I4 = 1040
I4 = 0,25 A
RV
=I
Klik Klik
Klik
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
IA > IB
RA < RB
lA < lB
Semakin panjang kawat maka hambatan kawat semakin besar
R ~ ℓ
Hambatan kawat sebanding dengan panjang kawat.
Klik
Klik
Klik
Klik
Variabel manipulasi : jenis kawat
Variabel respon : Hambatan
Variabel kontrol : panjang, luas penampang kawat
2
IA < IB
RA > RB
Aℓ > Cu
Semakin besar hambatan jenis kawat maka hambatan kawat semakin besar
Hambatan kawat sebanding dengan hambatan jenis kawat.
R ~
A B
Klik
Klik
Tembaga
Alluminium
3
Variabel manipulasi : luas penampang kawat
Variabel respon : hambatan kawat
Variabel kontrol : jenis kawat, panjang kawat
IA < IB
RA > RB
AA < AB
Semakin besar luas penampang kawat maka hambatan kawat semakin kecil
Hambatan kawat berbanding terbalik dengan luas penampang kawat.
R 1
A ~
A B
Klik
Faktor yang mempengaruhi besar hambatan pada kawat adalah :
1. Panjang kawat ( l )2. Luas penampang kawat ( A )3. Hambatan jenis kawat (
AρR
R = Hambatan (Ω )
l = Panjang kawat ( m )Luas penampang kawat ( m2 )
= Hambatan jenis kawat ( Ω m )
Klik
Konduktor dan Isolator
kayu
plastik
alluminium
besi
tembaga
Kayu isolator
Plastik isolator
Alluminium konduktor
Besi konduktor
Tembaga konduktor
Klik
Klik
Klik Klik
Klik
Klik
Klik
Klik
Klik
Klik
Klik
Klik
Klik
Hukum I Kirchoff
Pada rangkaian tidak bercabang ( seri ) kuat arus listrik dimana-mana sama
L1 L2
Rangkaian seri
Berapakah kuat arus yang mengalir pada lampu 1 dan lampu 2
Klik
Klik
Klik
Klik
Klik
Pada rangkaian bercabang (Paralel) Jumlah kuat arus listrik yang masuk pada titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang
L1
L2
Rangkaian Paralel
Σ Imasuk = Σ Ikeluar Apakah ketiga amperemeter menunjukkan angka yang sama ?
Klik
Klik
Klik
Klik
Klik
Klik
Contoh1. Perhatikan rangkaian di bawah
dan tentukan nilai I1, I2, I3 ?10A
I = 40 A
Q S
25AI1
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
Klik
Klik
Klik
Klik
Klik
1. Tentukanlah kuat arus I1 sampai dengan I6 ?
50 mA I1 I2 I3
30mAI4
I5
15 mA
I6 23mA
3. Perhatikan rangkaian di bawah dan tentukan nilai I1 sampai I7 ?
12 A I1
I2
I7
I3
I4
I5I6
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
Tentukan I1 sampai I4 ?
Klik
Klik
Klik
Susunan seri pada Hambatan
a b c dR1
R2 R3
Vab Vbc Vcd
Vad = Vab + Vbc + Vcd
Rsa d
I Rs = I R1 I R2 I R3 + +
Vad
Rs = R1 R2 R3 + +
Susunan Paralel pada Hambatan
a b
R1
R2
R3
I = I1 + I2 + I3
Rpa
RPR1 R2
R3 + +
Vab
RP R1 R2 R3 + +
b
I
I1
I2
I3
I
VabVab VabVab=
=1 1 1 1
Contoh• Tentukan hambatan pengganti pada rangkaian di bawah
2 Ω 4 Ω 3 Ω2 Ω
3 Ω 5 Ω 4 Ω
1Rs = R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7
Rs =2+4+3+2+4+5+3
Rs =23 Ω
2
4 Ω 3 Ω3 Ω
6 Ω
R2
1RP R1
+=1 1
RP 6 3 +=1 1 1
RP 6 6 +=
1 1 2
RP 6=
1 3
=RP 2 Ω4 Ω 3 ΩRP: 2 Ω
Rs = R1+RP+R2
Rs = 4+2+3
Rs = 9 Ω
2Ω 2Ω 4Ω
4Ω
2Ω
2Ω
2Ω
2Ω
2Ω3
4Ω
4Ω
4Ω6Ω
2Ω
2Ω
8Ω
2Ω
2Ω
24Ω
2Ω
2Ω
4
5
8Ω
2Ω
2Ω
12Ω
2Ω
2Ω
24Ω
Perhatikan gambar di bawah
Tentukan a.Kuat arus totalb.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
RV
I
I18 volt
6Ω
I 3 A
6Ω
3Ωa
b c4Ω
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
1x I
I1 = 3
1x 3
I1 = 1 A
I2 = 3
2x I
I2 = 2 A
I2 = x 332
b
c
Vab = I R3
Vab = 3 x 4
Vab = 12 V
Vbc = I1 R1
Vbc = 1 x 6
Vbc = 6 Vatau
Vbc = I2 R2
Vbc = 2 x 3
Vbc = 6 V
Latihan
3Ω 2 Ω
4Ω
5Ω
4Ω
1Ω
I2I1
12 V
I
b
a
Tentukan a. Hambatan penggantib. Kuat arus totalc. Kuat arus I1 dan I2d. Tegangan Vab
Tentukan a. Hambatan penggantib. Kuat arus tiap hambatanc. Tegangan tiap hambatan
2Ω 2Ω 4Ω4Ω
2Ω
2Ω2Ω
2Ω
2Ωab c
d e
V = 12 V
f
1
2
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
Pengukura ggl
TEGANGAN JEPIT (V)• Tegangan jepit adalah beda potensial antara ujung –
ujung sumber tegangan saat mengalirkan arus listrik atau dalam rangkaian tertutup .
V
Pengukura Tegangan Jepit
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 GGLE
rE
Er
r
Etotal = E
rtotal = rn
Hukum Ohm dalam rangkaian tertutupUntuk 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 qR
I
Tegangan jepit
rR
EI
Vpq = I R
E = Vpq + I r
Hubungan ggl dengan tegangan jepit
LATIHANTiga 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
ab c
V = 4 V
r = 0,2 Ω
I
I1
I2