Rencana Penyelenggaraan International...
Transcript of Rencana Penyelenggaraan International...
FISIKA DASAR
Oleh Wayan Suparta, PhD
Prodi Informatika
Pertemuan 12: IFA 103 (2 SKS)
Universitas Pembangunan Jaya
(Listrik Dinamik I)
LISTRIK DINAMIK I
Sub Pokok Bahasan:
1. Pengenalan komponen elektronika
2. Arus listrik dan Hukum Ohm
3. Energi listrik
Capaian Pembelajaran: • Mampu mengenali komponen-komponen elektronika
• Mampu menjelaskan terjadinya arus listrik dan perhitungannya.
Arus Listrik
• Arus listrik: banyaknya muatan listrik yang mengalir per satu satuan waktu
• Satuan (SI) : Ampere (A) atau Coulomb/detik
1 A = 1 Coulomb/detik
1 A = 1000 mA
)(det
)()(
ikt
CoulombsQamperesI
1. Arus Listrik
4
A A B VA VB
Aliran arus
Di dalam baterai : E
F
F
Kedua muatan harus
disebrangkan
melawan gaya yang
dialaminya tersebut.
Aliran Arus Listrik
AvenI
RUMUS OHM
• Besarnya tegangan listrik pada ujung-ujung penghantar listrik :
V = beda potensial (volt)
V = I.R I = arus listrik (ampere)
R = hambatan listrik (ohm, )
R
I
V
J = E = V/L
i = J A
= 1/
Hambatan Penghantar
• Hambatan kawat penghantar besarnya ditentukan oleh
1. Hambat jenis kawat (.m)
2. Panjang kawat (m)
3. Luas penampang kawat (m²)
• Rumus :
= hambat
jenis
A = luas penampang
L = Panjang penghantar
penghantar AR
Resistivitas • Resistivitas tergantung material dan temperatur
• Konduktor ρ = ~10-8 Ω.m
• Insulator ρ = 1010 Ω.m
Resistor
• Resistor adalah komponen elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian)
• Tipe: tetap (fixed) dan variabel (variable)
Bentuk fisik
Fixed Resistor
Resistor Variabel
• Besar resistance dapat diubahubah
• Potensiometer resistor variabel yang
digunakan untuk membagi tegangan
• Rheostat: resistor variabel untuk mengatur arus
Kode Warna Resistor
Pengaruh Suhu Terhadap Hambatan
Penghantar
• Hambatan kawat penghantar bila suhunya berubah nilainya berubah dan dipengaruhi oleh :
• Hambatan pada suhu awal adalah R0 ()
• Koefisien suhu hambatan jenis (per ºC)
• Hambatan pada suhu t adalah Rt ()
• Maka besar hambatan Rt adalah :
Rt = R0 ( 1 + .∆t )
Tegangan
• Beda potensial (tegangan/voltage) antara 2 titik adalah
kerja yang dibutuhkan dalam Joule untuk
menggerakkan 1 C muatan antara 1 titik dengan titik
lainnya.
• Satuan tegangan (SI) : volt (V)
(Coulombs) Q
(joules)W (volts) V
Q
Vabab W
Sumber Tegangan
• Agar selalu terjadi beda potensial dibutuhkan
sumber tegangan. Contoh: batere
Sumber Tegangan (1) • Prinsip elektromagnet
Generator mengkonversi energi mekanik menjadi
energi listrik
• Prinsip Elektrokimia
misal: sel Volta, batere, mengkonversi energi kimia
menjadi energi listrik
Sumber Tegangan (2)
• Prinsip Termo Elemen
Tegangan terjadi apabila ada
perbedaan temperatur antara
kedua material
• Prinsip Photovoltaic
Energi radiasi matahari diubah
menjadi energi listrik
• Prinsip Piezo Kristal
Daya (Power)
• Laju menghasilkan atau menyerap energi dari suatu
komponen disebut daya (power)
• Satuan (SI) : watt (W) => 1 watt = 1 Joule/detik
R
VRIIVP
22
t
Qx
Q
W
t(detik)
W(joule)P(watt)
Daya yang dihasilkan atau diserap suatu
komponen listrik :
- Daya positif : menyerap energi
- Daya negatif :
mengirim(menghasilkan) energi
1. Sebuah lampu dihubungkan dengan sumber tegangan yang memiliki voltase
sebesar 12 Volt. Ketika diukur menggunakan ohmeter, ternyata terdapat
hambatan sebesar 3 Ohm. Tentukanlah besarnya arus yang mengalir pada
rangkaian lampu tersebut?
2. Berapakah hambatan seutas kawat aluminium (hambatan jenis 2,65 × 10-8Ω
.m) yang memiliki panjang 40 m dan diameter 4,2 mm?
3. Seutas kawat nikrom yang panjangnya 3 meter memiliki hambatan 20 ohm.
Kawat nikrom kedua panjangnya sama, tetapi diamaternya ½ kali diameter
kawat pertama. Berapakah hambatan kawat yang kedua?
4. Sebuah kawat dengan panjangnya 5 m dengan luas penampang 0,05 mm2 .
Kawat tersebut digunakan sebagai elemen pembakar listrik 1 kW dengan
hambatan listrik 5 . Berapakah konduktivitas aliran listrik dalam kawat?
5. Terdapat Televisi dengan Kuat Arus Listrik sebesar 1.2 Ampere dengan
besaran Daya Listriknya sebesar 264 W. Maka berapakah Tegangan
Listriknya ?
6. Sebuah lampu listrik bertuliskan 220 V – 5 A digunakan selama 30 menit,
maka besarnya energi yang diperlukan lampu?
LATIHAN 14
7. Berapa nilai hambatan dalam grafik di bawah?
8. 3 buah resistror gelang perak dihubungan dengan sebuah batere
3 V. Resistor pertama adalah Coklat Hijau Merah, Resistor
pertama adalah Merah Hitam Coklat , dan Resistor pertama
adalah Kuning Biru Jingga. Resistor kedua dan ketiga
disambungkan secara paralel, lalu diserikan dengan resistor
pertama. Berapakah arus yang mengalir dan daya yang
dikeluarkan oleh rangkaian.