Listrik Dan Arus Searah
Salam dunia Pendidikan....
ARUS LISTRIK
ARUS SEARAH (D.C.)
Arus searah yaitu arus listrik yang nilainya hanya positif atau hanya negatif saja (tidak berubah dari positif kenegatif, atau sebaliknya).
ARUS LISTRIK
Arus listrik merupakan gerakan kelompok partikel bermuatan listrik dalam arah tertentu. Arah arus listrik yang mengalir dalam suatu konduktor yaitu dari potensial tinggi ke potensial rendah (berlawanan arah dengan gerak elektron).
 |
yaitu jumlah muatan listrik yang menembus penampang konduktor tiap satuan waktu.
I = Q/t = n e v A | Q = muatan listrik n = jumlah elektron/volume v = kecepatan elektron |
yaitu berpengaruh arus per satuan luas penampang.
J = I/A = n e v | e = muatan 1 eleltron = 1,6 x 10E-19 A = luas penampang yang dilalui arus |
HAMBATAN JENIS DAN HAMBATAN LISTRIK
r = E/J R = r L/A
r = kendala jenis (ohm.m)E = medan listrik
J = rapat arus
R = kendala (ohm)
L = panjang konduktor (m)
HUBUNGAN HAMBATAN JENIS DAN HAMBATAN DENGAN SUHU
rt = ro(1 + a Dt)
Rt = Ro(1 + a Dt)
rt, Rt = kendala jenis dan kendala pada t°C
ro, Ro = kendala jenis dan kendala awal
a = konstanta materi konduktor ( °C-1 )
Dt = selisih suhu (°C )
HUKUM OHM
Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus yang mengalir pada suatu konduktor pada suhu tetap sebanding dengan beda potensial antara kedua ujung-ujung konduktor
| I = V / R |  |
 | |
I = n E R + n rd | I = n R + rd/p |
E = ggl (volt)
rd = kendala dalam elemen
R = kendala luar
p = banyaknya elemen yang disusun paralel
RANGKAIAN HAMBATAN DISUSUN SERI DAN PARALEL
SERI R = R1 + R2 + R3 + ... V = V1 + V2 + V3 + ... I = I1 = I2 = I3 = ... | PARALEL 1 = 1 + 1 + 1R R1 R2 R3 V = V1 = V2 = V3 = ... I = I1 + I2 + I3 + ... |
ENERGI LISTRIK (W)
yaitu energi yang digunakan (terserap) oleh kendala R.
W = V I t = V²t/R = I²Rt
Joule = Watt.detik
KWH = Kilo.Watt.jam
DAYA LISTRIK (P) adalah energi listrik yang terpakai setiap detik.
P = W/t = V I = V²/R = I²R
ENERGI DAN DAYA LISTRIK
HUKUM KIRCHOFF I : jumlah arus menuju suatu titik cabang sama dengan jumlah arus yang meninggalkannya.
S Iin = Iout
Se = S IR = 0
ALAT UKUR LISTRIK TERDIRI DARI1. JEMBATAN WHEATSTONE | digunakan untuk mengukur nilai suatu kendala dengan cara mengusahakan arus yang mengalir pada galvanometer = nol (karena potensial di ujung-ujung galvanometer sama besar). Makara berlaku rumus perkalian silang kendala : R1 R3 = R2 Rx |
2. AMPERMETER | untuk memperbesar batas ukur ampermeter sanggup digunakan hambatan Shunt (Rs) yang dipasang sejajar/paralel pada suatu rangkaian. Rs = rd 1/(n-1) n = pembesaran pengukuran |
3. VOLTMETER | untuk memperbesar batas ukur voltmeter sanggup digunakan hambatan multiplier (R-) yang dipasang seri pada suatu rangkaian. Dalam hal ini R. harus dipasang di depan voltmeter dipandang dari datangnya arus listrik. Rm = (n-1) rd n = pembesaran pengukuran |
yaitu beda potensial antara kutub-kutub sumber atau antara dua titik yang diukur.
1. Bila batere mengalirkan arus maka tegangan jepitnya adalah:
| Vab = e - I rd |  |
| Vab = e + I rd |  |
tegangan jepitnya yaitu .
| Vab = e |  |
Dalam menyelesaian soal rangkaian listrik, perlu diperhatikan :
1. Hambatan R yang dialiri arus listrik. Hambatan R diabaikan kalau tidak
dilalui arus listrik.
2. Hambatan R umumnya tetap, sehingga lebih cepat memakai
rumus yang berafiliasi dengan kendala R tersebut.
3. Rumus yang sering digunakan: aturan Ohm, aturan Kirchoff, sifat
rangkaian, energi dan daya listrik.
Contoh 1 :
Untuk rangkaian ibarat pada gambar, bila saklar S1 dan S2 ditutup maka hitunglah penunjukkan jarum voltmeter !
Jawab :
Karena saklar S1 dan S2 ditutup maka R1, R2, dan R3 dilalui arus listrik, sehingga :
| 1 = 1 + 1 Rp R2 R3 Rp = R2 R3 = 2W R2 + R1 V = I R = I (R1 + Rp) I = 24/(3+2) = 4.8 A |  |
V = I2 R2 = I3 R3 = I Rp
V = I Rp = 0,8 V
Contoh 2:
Pada lampu A dan B masing-masing tertulis 100 watt, 100 volt. Mula-mula lampu A den B dihubungkan seri dan dipasang pada tegangan 100 volt, kemudian kedua lampu dihubungkan paralel dan dipasang pada tegangan 100 volt. Tentukan perbandingan daya yang digunakan pada korelasi paralel terhadap seri !
 | Hambatan lampu sanggup dihitung dari data yang tertulis dilampu : RA = RB = V²/P = 100²/100 = 100 W Untuk lampu seri : RS = RA + RB = 200 W Untuk lampu paralel : Rp = RA × RB = 50 W RA + RB |
Jadi perbandingan daya paralel terhadap seri yaitu :
Pp = V² : V² = Rs = 4
Ps Rp Rs Rp 1
Contoh 3:
Dua buah batere ujung-ujungnya yang sejenis dihubungkan, sehingga membentuik korelasi paralel. Masing-masing batere mempunyai GGL 1,5 V; 0,3 ohm dan 1 V; 0,3 ohm.Hitunglah tegangan bersama kedua batere tersebut !
Jawab :
Tentakan arah loop dan arah arus listrik (lihat gambar), dan terapkan aturan Kirchoff II,
| Se + S I R = 0 e1 + e2 = I (r1 + r2) I = (1,5 - 1) = 5 A 0,3 + 0,3 6 |  |
Vab = e1 - I r1 = 1,5 - 0,3 5/6 = 1,25 V
1= e2 + I R2 = 1 + 0,3 5/6 = 1,25 V
Contoh 4:
Sebuah sumber dengan ggl = E den kendala dalam r dihubungkan ke sebuah potensiometer yang hambatannya R. Buktikan bahwa daya disipasi pada potensiometer mencapai maksimum kalau R = r.
Jawab :
 | Dari Hukum Ohm : I = V/R = e R+r Daya disipasi pada R : P = I²R = e ²R (R+r)² |
Makara e² (R+r)² - E² R.2(R+r) = 0
(R+r)4
e² (R+r)² = e² 2R (R+r) Þ R + r = 2R
R = r (terbukti)
Semoga Bermanfaat....
Sumber http://ladangilmu-tarya.blogspot.com
0 Response to "Listrik Dan Arus Searah"
Posting Komentar