RANGKUMAN MATERI LISTRIK DINAMIS

KUAT ARUS LISTRIK (I)

Aliran listrik ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak di dalam suatu penghantar.

Arah arus listrik (I) yang timbul pada penghantar berlawanan arah dengan arah gerak

elektron.

Muatan listrik dalam jumlah tertentu yang menembus suatu penampang dari suatu

penghantar dalam satuan waktu tertentu disebut sebagai kuat arus listrik. Jadi kuat

arus listrik adalah jumlah muatan listrik yang mengalir dalam kawat penghantar tiap

satuan waktu. Jika dalam waktu t mengalir muatan listrik sebesar Q, maka kuat arus

listrik I adalah:

Keterangan :

I = Kuat Arus Listrik (Ampere)

Q = Muatan Listrik (Coulomb)

T = Waktu (sekon)

BEDA POTENSIAL ATAU TEGANGAN LISTRIK (V)

Terjadinya arus listrik dari kutub positif ke kutub

negatif dan aliran elektron dari kutub negatif ke

kutub positif, disebabkan oleh adanya beda potensial

antara kutub positif dengan kutub negatif, dimana

kutub positif mempunyai potensial yang lebih tinggi

dibandingkan kutub negatif.

Beda potensial antara kutub positif dan kutub

negatif dalam keadaan terbuka disebut gaya gerak listrik dan dalam keadaan tertutup

disebut tegangan jepit.

Besar beda potensial listrik adalah :

Keterangan :

V = Beda Potensial Listrik (Volt)

W = Energi Listrik (Joule)

Q = Muatan Listrik (Coulomb)

HUBUNGAN ANTARA KUAT ARUS LISTRIK (I) DAN TEGANGAN LISTRIK (V)

Hubungan antara V dan I pertama kali ditemukan oleh seorang guru Fisika berasal dari

Jerman yang bernama George Simon Ohm. Dan lebih dikenal sebagai hukum Ohm yang

berbunyi:

Besar kuat arus listrik dalam suatu penghantar berbanding langsung dengan beda

potensial (V) antara ujung-ujung penghantar asalkan suhu penghantar tetap.

Hasil bagi antara beda potensial (V) dengan kuat arus (I) dinamakan hambatan listrik

atau resistansi (R) dengan satuan ohm.

Keterangan

V = Beda potensial listrik (Volt)

I = Kuat arus listrik (Ampere)

R = Hambatan listrik (Ohm)

HUBUNGAN ANTARA HAMBATAN KAWAT DENGAN JENIS KAWAT DAN UKURAN

KAWAT

Hambatan atau resistansi berguna untuk mengatur

besarnya kuat arus listrik yang mengalir melalui suatu

rangkaian listrik. Dalam radio dan televisi, resistansi

berguna untuk menjaga kuat arus dan tegangan pada nilai

tertentu dengan tujuan agar komponen-komponen listrik

lainnya dapat berfungsi dengan baik.

Untuk berbagai jenis kawat, panjang kawat dan penampang berbeda terdapat hubungan

sebagai berikut:

Keterangan

R = Hambatan ()

= Hambat jenis ( m)

L = Panjang penghantar (m)

A = Luas penampang kawat (m2)

HUKUM I KIRCHOFF

Dalam alirannya, arus listrik juga

mengalami cabang-cabang. Ketika arus

listrik melalui percabangan tersebut, arus

listrik terbagi pada setiap percabangan dan

besarnya tergantung ada tidaknya hambatan pada cabang tersebut. Bila hambatan pada

cabang tersebut besar maka akibatnya arus listrik yang melalui cabang tersebut juga

mengecil dan sebaliknya bila pada cabang, hambatannya kecil maka arus listrik yang

melalui cabang tersebut arus listriknya besar.

Hukum I Kirchoff berbunyi:

Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu

titik simpul sama dengan jumlah kuat arus

listrik yang keluar dari titik simpul tersebut.

Hukum I Kirchhoff tersebut sebenarnya tidak

lain sebutannya dengan hukum kekekalan muatan

listrik.

Hukum I Kirchhoff secara matematis dapat dituliskan sebagai:

RANGKAIAN HAMBATAN

a) Rangkain Seri

pada rangkaian hambatan seri berlaku persamaan :

b) Rangkaian Paralel

pada rangkaian hambatan paralel berlaku persamaan :

keterangan :

I = kuat arus total (Ampere)

I1 = kuat arus pada R1 (Ampere)

I2 = kuat arus pada R2 (Ampere)

I3 = kuat arus pada R3 (Ampere)

V = tegangan total (Volt)

V1 = tegangan pada R1 (Volt)

V2 = tegangan pada R2 (Volt)

V3 = tegangan pada R3 (Volt)

Rs = Hambatan pengganti seri (ohm)

Rp = Hambatan pengganti parallel (ohm)

1. Muatan sebesar 360 C mengalir dalam dua menit dalam suatu rangkaian. Tentukan Kuat arus rangkaian

listrik tersebut !

Pembahasan :

I = Q/t

I = 360 coulomb / 120 sekon

I = 3 Ampere

2. Perhatikan gambar berikut

Tentukan hambatan pengganti antara titik A dan B jika R1, R2 dan R3

berturut-turut besarnya adalah 5 Ω, 10 Ω dan 15 Ω !

Pembahasan :

Rangkaian diatas adalah tersusun seri, sehingga hambatan penggantinya

adalah:

Rt = R1 + R2 + R3

= 5 + 10 + 15

= 30 Ω

CONTOH SOAL

3. Pada rangkaian berikut jika R1 = 9 Ω dan hambatan pengganti antara titik AB adalah 6 Ω tentukan besar

hambatan R2 !

Pembahasan :

Rangkaian diatas adalah hambatan yang disusun secara paralal.

Hambatan total untuk paralel adalah

1/ Rt = 1/R1 + 1/R2

1/ 6 = 1/9 + 1/R2

1/R2 = 1/6 − 1/9

1/R2 = 3/18 − 2/18

1/R2 = 1/18

R2 = 18 Ohm

4. Dari rangkaian hambatan berikut R1 = 10 Ω

R2 = 9 Ω

R3 = 18 Ω

Tentukan hambatan pengganti antara titik A dan B!

Pembahasan :

Rangkaian campuran, selesaikan paralel antara R2 dan R3

terlebih dahulu

1/ Rp = 1/R2 + 1/R3

1/ Rp = 1/9 + 1/18

1/ Rp = 2/18 + 1/18

1/ Rp = 3/18

Rp = 18/3 = 6 Ω

Hasil ini kemudian diserikan dengan R1

Rt = 10 + 6 = 16 Ω

LATIHAN SOAL MATERI LISTRIK DINAMIS Nama : ................................................

No. Absen

Kelas

: ................................................

: ................................................

1. Dalam 2 menit mengalir muatan sebanyak 180 Coulomb pada suatu kawat penghantar. Besar kuat arus yang mengalir pada kawat adalah.......

2. Sebuah lampu yang memiliki hambatan 5 Ohm dipasang pada suatu sumber arus yang memiliki beda potensial 12 Volt. Banyak muatan yang mengalir melalui lampu selama 5 menit sebesar........

3. Perhatikan rangkaian listrik berikut! Jika R1 = 1 Ω, R2 = 2 Ω, R3 = 3 Ω dan Nilai E adalah 9 volt maka besar kuat

arus yang mengalir pada rangkaian adalah.....

4. Kawat penghantar panjangnya 2 Km dan hambatan jenisnya 2,8 x 10-8 m. Jika luas penampang kawat

, berapakah hambatan kawat itu?

5. Perhatikan gambar di bawah ini: Besarnya hambatan pengganti dari rangkaian di atas adalah :

6. Jika arus 4 ampere mengalir dalam kawat yang ujung-ujungnya mempunyai beda potensial 12 volt, maka besar muatan per menit yang mengalir melalui kawat sama dengan ....

7. Jika dalam suatu penghantar mengalir muatan listrik sebesar 6 x 10–2 C selama 30 s, maka kuat arus listrik yang mengalir dalam penghantar itu adalah ....

8. Seutas kawat penghantar mempunyai panjang 50 cm, luas penampang 2 mm2, ternyata hambatan listriknya 100 ohm. Dengan demikian hambatan jenis kawat itu sebesar .....

9. Sebutkan faktor-faktor yang turut menentukan besar hambatan suatu kawat logam ! 10. Sebuah kawat penghantar yang di hubungkan dengan bateray 6 volt mengalirkan arus listrik 0,5

Ampere. Jika kawat dipotong menjadi dua bagian sama panjang dan dihubungkan paralel satu sama lain ke bateray, maka arus yang mengalir sekarang adalah . . . .

________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________

Kerjakan dilembar sebaliknya apabila tidak cukup

LATIHAN SOAL

LEMBAR JAWABAN