Arus dan Hambatan
Arus Listrik Bila ada beda potensial antara dua buah benda (plat bermuatan) kemudian kedua benda dihubungkan dengan suatu bahan penghantar, maka akan terjadi aliran muatan dari plat dengan potensial yang tinggi ke plat dengan potensial rendah. Aliran muatan dalam suatu penghantar inilah yang dinamakan sebagai arus listrik.
ARUS LISTRIK
Tiga hal tentang arus listrik
Arus listrik didefinisikan sebagai aliran partikel-partikel bermuatan positif (walaupun sesungguhnya yang bergerak adalah elektron-elektron bermuatan negatif ). Mengalir hanya dalam rangkaian tertutup.
Potensial tinggi
Arus listrik mengalir dari titik berpotensial tinggi ke titik berpotensial rendah (elektron mengalir dalam arah berlawanan, dari potensial rendah ke potensial tinggi). Potensial rendah
PENGERTIAN KUAT ARUS LISTRIK
Kuat Arus listrik adalah banyaknya muatan
listrik yang mengalir dalam suatu penghantar per satuan waktu.
Secara matematis dinyatakan sebagai :
Q I t Q= muatan listrik ( Coulomb ) t = waktu ( detik ) I= Kuat arus listrik (Coulomb / detik atau Ampere)
KONDUKTOR DAN ISOLATOR
Kayu isolator
Klik
Plastik isolator kayu
Alluminium konduktor
plastik alluminium Besi konduktor besi tembaga
Tembaga konduktor
DAYA LISTRIK Dengan menggunakan hukum ohm ( v = IR ), akan di dapatkan : P = IV ( Daya, Arus, Tegangan) P = I (I x R) = I²R ( Daya, Arus, Resistansi) P= x V = ( Daya, Tegangan, Resistansi )
Satuan daya = joule/watt
Kerapatan Arus Listrik Kerapatan Arus Listrik. Kerapatan arus listrik adalah kerapatan aliran muatan pada suatu penghantar. Kerapatan arus listrik dapat juga dikatakan sebagai arus listrik per luas penampang penghantar. Kerapatan arus listrik dapat dinyatakan dari hubungan antara kuat medan listrik (E) dengan konduktivitas penghantar() : J = E J = Kerapatan arus listrik (A/m2) = Konduktivitas bahan (S/m) E = Kuat medan Listrik (N/C)
HUKUM OHM
Hukum ohm berbunyi : Tegangan V pada ujungujung sebuah komponen listrik adalah sebanding dengan kuat arus listrik I yang melalui komponen itu, asalkan suhu komponen dijaga tetap. George Simon Ohm (1887 – 1954) Fisikawan Jerman
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
HAMBATAN LISTRIK
Dengan menggunakan hukum Ohm, jika tegangan V tetap, hambatan diperkecil maka kuat arus listrik bertambah besar. jika I mengecil dengan RL R cara menambah R,maka I lampu RL menjadi redup artinya R nilainya dapat diubah-ubah. V
HAMBATAN PENGHANTAR Hambatan kawat penghantar besarnya ditentukan oleh : 1. Hambat jenis kawat (.m) 2. Panjang kawat (m) 3. Luas penampang kawat (m²) = hambat Rumus : jenis L penghantar R = . A L = Panjang
penghantar
A = luas penampang
Sifat-sifat hambatan jenis zat : Semakin besar hambatan jenis suatu zat, maka zat tersebut semakin baik sebagai isolator, tetapi semakin buruk sebagai konduktor. Semakin kecil hambatan jenis suatu zat, maka zat tersebut semakin baik sebagai konduktor, tetapi semakin buruk sebagai isolator.
PENGARUH SUHU TERHADAP HAMBATAN PENGHANTAR
Hambatan kawat penghantar bila suhunya berubah nilainya berubah dan dipengaruhi oleh : Hambatan pada suhu awal adalah Ro () Koefisien suhu hambatan jenis (per ºC) Hambatan pada suhu t adalah Rt () Maka besar hambatan Rt adalah : ∆R = Ro..∆t Rt = Ro ( 1 + .∆t )
Contoh Soal 1) sepotong kawat dilewati muatan 20 Coulomb dalam 40 detik . Berapa kuat arusnya? jawab Dik: Q= 20 C Q= I . t t = 40 s I = Q/t I= ??
I = 20/40 I = 0,5 A
Contoh Soal 2) Apa yang dimaksud dengan konduktor dan isolator? jawab -Konduktor adalah benda yang memiliki hambatan listrik rendah, sehingga mudah menghantarkan arus listrik -Isolator adalah benda yang memiliki hambatan listrik tinggi, sehingga sukar menghantarkan listrik
Contoh Soal 3) Sebuah pemanas listrik diberi tegangan 15 volt sehingga mengalir arus listrik sebesar 0,5 ampere. Hitung hambatan pemanas tersebut!! jawab V= I . R Dik: V = 15 volt R = V/I I = 0,5 A R = 15V/0,5A R = ???
R = 30 ῼ
Contoh Soal 4) Seutas kawat panjangnya 100 m, luas -4 2 penampang 2x10 m, dan hambatan -8 jenis 6,28x10 ῼm. Hitung hambatan kawat tersebut!! jawab Dik: L= 100 m -4 A= 2x10 m, 2 -8 ρ = 6,28x10 ῼm
-8
-4
R= (6,28x10 ῼm)(100 m)/ 2x10 m -4
R= 314x10 ῼ
2
