Download - Rangkaian listrik ( circuit )

Transcript
Page 1: Rangkaian listrik ( circuit )

1

Rangkaian listrik (circuit)

Suatu rangkaian

listrik sederhana

adalah susunan komponen-komponen listrik seperti sumber tegangan dan komponen listrik lainnya. Suatu rangkaian listrik dapat berupa rangkaian sederhana yang terdiri atas satu lampu yang terhubung dengan satu baterai, tetapi dapat juga berupa alat-alat elektronik yang sangat rumit seperti TV atau komputer.

Skema Rangkaian Listrik

Page 2: Rangkaian listrik ( circuit )

2

tembaga

Baterai+

Jika baterai dihubungkan dengan ujung-ujung kawat tembaga, maka elektron dalam tembaga akan ditarik ke sisi positif, mendapat tambahan energi di dalam baterai, elektron ke luar dari kutub negatif baterai, kemudian elektron kembali mengalir dalam kawat menuju kutub positif baterai. Demikian seterusnya sehingga elektron bergerak mengitari loop terus menerus.

Arus Listrik

Aliran elektron (muatan negatif) ini disebut dengan arus listrik

Arah Aliran Arus

Page 3: Rangkaian listrik ( circuit )

3

resistor

Baterai+

Elektron bergerak pada satu arah tetapi arus bergerak pada arah lain (berlawanan dengan arah gerak elektron).

Arah Aliran Arus

Page 4: Rangkaian listrik ( circuit )

4

1.5 V

Rangkaian Arus Searah (DC) Rangkaian Arus Searah (DC) Rangkaian Arus Searah (DC) Rangkaian Arus Searah (DC)

Latihan: Diberikan satu baterai, kabel, bola lampu. Hubungkan ketiganya sehingga bola menyala.

Kutub baterai (+/-) tidak masalah

Page 5: Rangkaian listrik ( circuit )

5

Arus SearahArus SearahArus SearahArus Searah

Dalam arus searah (direct current ----> DC) arus selalu mengalir dalam arah yang sama.

Arus tipe ini dapat diperoleh bila menggunakan baterai sebagai sumber tegangan.

Kelistrikan yang diperoleh dari PLN adalah arus bolak-balik (AC).

Page 6: Rangkaian listrik ( circuit )

6

Menghubungkan BatteraiMenghubungkan Batterai(Do’s And Don’ts)(Do’s And Don’ts)Menghubungkan BatteraiMenghubungkan Batterai(Do’s And Don’ts)(Do’s And Don’ts)

Bate

raik

u+

Jangan hubungkan kutub + dan kutub – secara langsung, ini akan membuat hubungan pendek dan baterai menjadi panas dan memperpendek umur baterai.

Do notdo this

Page 7: Rangkaian listrik ( circuit )

7

Mengadu batteraiMengadu batteraiMengadu batteraiMengadu batterai

Bateraiku+

Bateraku+

Baterai ini akan mendorong elektron dalam arah berlawanan ----> Bekerja berlawanan , baterai tidak berfungsi.

Do notdo this

Page 8: Rangkaian listrik ( circuit )

8

Baterai+ +

Baterai

Koneksi yang BenarKoneksi yang BenarKoneksi yang BenarKoneksi yang Benar

Hubungkan dua baterai 1.5 volt seperti ini menghasilkan 3.0 volts.

Page 9: Rangkaian listrik ( circuit )

9

Baterai+ +

Baterai

Koneksi yang BenarKoneksi yang BenarKoneksi yang BenarKoneksi yang Benar

Hubungkan dua baterai 1.5 volt seperti ini menghasilakan 3.0 volts.

Page 10: Rangkaian listrik ( circuit )

10

Batterai Terhubung Batterai Terhubung ParallelParallelBatterai Terhubung Batterai Terhubung ParallelParallel

Bateraiku+

Bateraiku+

Hubungan ini tetap menghasilkan tegangan 1.5 volts karena ada 2 baterai, tetapi akan dihasilkan arus lebih besar.

1.5 V D Cell

Page 11: Rangkaian listrik ( circuit )

11

Daya yang Tahan Lebih LamaDaya yang Tahan Lebih Lama

Bateraiku

Bateraiku+Bateraiku

+

Koneksi ini menghasilkan 3 volt daya untuk waktu lebih lama.

+Bateraiku

+

Page 12: Rangkaian listrik ( circuit )

12

Hukum Ohm menyatakan hubungan sederhana antara ketiga parameter penting rangkaian (arus, tegangan dan hambatan).

LR

A

VR

I

Page 13: Rangkaian listrik ( circuit )

13

Vab =

: ggl baterai

I : arus yang mengalir dalam rangkaian

Vab : tegangan terminal

Vcd = IR

ε = IR

RI

Pemakaian Hukum OhmHukum Ohm menyatakan hubungan sederhana antara ketiga parameter penting rangkaian (arus, tegangan dan hambatan).

Page 14: Rangkaian listrik ( circuit )

14

ContohContoh

Jika bola senter 3 volt mempunyai hambatan 9 ohms,

berapa arus yang mengalir?

Bola senter yang membawa arus 2 A bila dihubungkan dengan rangkaian 120 volt, berapa hambatan bola senter tersebut?

I = V / R = 3 V / 9 =

1/3 A

R = V / I = 120 V / 2 A = 60

Page 15: Rangkaian listrik ( circuit )

15

Hambatan Dalam Baterai

Sumber tegangan yang nyata, tidak berprilaku ideal dalam rangkaian. Beda potensial antara terminal sumber tegangan dalam rangkaian tidak sama dengan ggl yang tertulis. Beda potensial antara terminal sama dengan ggl hanya bila rangkaian dalam keadaan terbuka. Hal ini dapat terjadi karena sumber tegangan sendiri biasanya memiliki hambatan dalam.

Skema sebuah Baterai

Vab= - Ir : ggl baterai

I : hambatan dalam baterai

Vab : tegangan terminal

Vcd= IR

Page 16: Rangkaian listrik ( circuit )

16

Vab = hanya bila

I = 0 (Rangkaian terbuka)

Vab = Vcd

IR r

Daya

riiiriiVP 2)(

– Ir = IR

Page 17: Rangkaian listrik ( circuit )

17

1 1 2 2V I R I R

21 RRReq ...321 RRRReq

Hambatan Tersusun Seri

Semua muatan yang melewati R1

juga akan melewati R2 (hanya ada satu jalan bagi muatan) sehingga I1 = I2 = I. 1 2 1 2V IR IR I R R

Page 18: Rangkaian listrik ( circuit )

18

21 III

eqR

V

RRV

R

V

R

VIII

212121

11

21

111

RRReq

21

111

RR

Req

...1111

321

RRRReq

Muatan punya 2 alternatif jalan di titik a. Jumlah muatan yang melewati tiap jalan tidak sama (bergantung nilai R).

Hambatan Tersusun Paralel

Page 19: Rangkaian listrik ( circuit )

19

Resistors Terhubung Series and ParallelContoh 1

Page 20: Rangkaian listrik ( circuit )

20

I

I2

I3

R2

R3

R4

V

I4

3 3

2 4 2 4

/ 12

/ 12

/( ) 12

eqI V R V/2 6 A

I V R V/3 4 A

I I V R R V/(2 4 ) 2 A

Resistors Terhubung Series and Parallel

Contoh 1 (Lanjutan)

Page 21: Rangkaian listrik ( circuit )

21

Resistors Terhubung Series and ParallelContoh 1 (Lanjutan)