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.
Top Related