Klik
LISTRIK DINAMIS Klik
Klik
Listrik mengalir
Klik
Menentukan arus listrik dan arus elektron.
Klik
Klik
Arah arus listrik
Arah elektron
Arus lisrik adalah aliran muatan positif dari potensial tinggi ke potensial rendah Arus elektron adalah aliran elektron dari potensial rendah ke potensial tinggi
Menentukan syarat arus listrik dapat mengalir Klik pada suatu rangkaian
Rangkaian Tertutup
Klik
Rangkaian Terbuka
Klik • Mengapa Lampu mati ?
Klik
• Mengapa Lampu menyala ?
Dalam rangkaian apa agar Arus listrik dapat mengalir ? Klik
Klik
Beda Potensial hA
> hB
EPA > EPB hA hB
Apakah air yang mengalir dari bejana A ke bejana B sampai air di bejana A habis ?
Klik
Klik
hB
hA
Apa yang akan terjadi ketika kran diantara kedua bejana dibuka ?
hA
= hB
Klik
EPA = EPB Klik
Potensial A = Potensial B
Air dapat mengalir jika ada perbedaan potensial
Klik
Arus listrik analok dengan arus air
Benda A Potensial tinggi
Benda B Potensial rendah
Arus listrik Konduktor
Klik Arus elektron
Apakah ketika terjadi aliran muatan listrik dari B ke A sampai muatan di B habis ?
Ketika benda A dan B memiliki jumlah dan jenis muatan muatan yang sama maka kedua benda dapat dikatakan telah Klik memiliki potensial yang bagaimana ? Arus listrik dapat mengalir jika ada beda potensial Kesimpulan Dua syarat apa yang harus dipenuhi agar arus listrik dapat mengalir dalam suatu rangkaian ?
Kuat Arus Listrik
Klik
Klik Klik
Klik
P
Kuat Klik arus listrik adalah banyaknya muatan yang mengalir pada penghantar tiap detik. Klik
Q I t 1 Klik A = 1 C/s
I = Kuat arus listrik ( Ampere ) Q = muatan ( Coulomb ) t = waktu ( secon
Hitung berapa banyak muatan positif yang melewati titik P dalam 10 sekon Klik warna hijau ( mulai ) Klik warna merah ( berhenti )
)
Satu Ampere didefinisikan sebagai muatan listrik sebesar 1 coulomb yang mengalir dalam penghantar selama satu sekon
Contoh
Klik
• Sebuah akumulator pada kutub-kutubnya dihubungkan pada terminal lampu jika kuat arus yang mengalir pada lampu 0,5 A dan lampu dinyalakan selama 2 menit berapakah muatan listrik yang telah melewati lampu ? Diketahui I = ……………… A t = ……………… s Jawab Q = ………… x ……………. = ………….x ……………. = …………………………. C
Klik
Pengukuran Kuat arus listrik
Klik
Klik
Klik
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik Pemasangan Amperemeter dalam rangkaian listrik disusun secara seri ( tidak bercabang )
Cara membaca Amperemeter Klik
skala maksimum skala yang ditunjuk jarum skala batas ukur Klik
Klik Nilai yang terukur =
Nilai yang ditunjuk jarum x Batas ukur Nilai maksimum 34 100
X1
= 0,34 A
Beda Potensial Klik
Klik
Klik
Klik
Klik
Apa yang dapat kita lakukan agar air selalu dapat mengalir dari bejana A ke bejana B ?
Dengan mengangkat air dari bejana B dan memasukkan ke bejana A maka air yang ada di bejana A selalu memiliki energi lebih tinggi.
Beda Potensial Listrik
Klik Benda A Potensial tinggi
Benda B Potensial rendah Konduktor Arus elektron Klik Arus listrik
Benda C Potensial rendah
Benda D Potensial tinggi Konduktor
Arus elektron
Klik
Benda D Potensial tinggi Konduktor
Arus elektron Arus listrik
Energi yang diperlukan untuk memindah muatan listrik tiap satuan muatan
W V Q V = Beda Potensial ( Volt ) W = Energi ( Joule ) Q = Muatan ( Coulomb )
Arus listrik Benda C Potensial rendah
Klik Definisi Beda potensial listrik
Klik
1 Volt = 1J/C Satu volt didefinisikan untuk memindah muatan listrik sebesar 1 Coulumb memerlukan energi sebesar 1 Joule.
Klik
Contoh • Sebuah baterai memiliki beda potensial sebesar 1,5 volt jika baterai digunakan untuk menyalakan lampu maka sejumlah 50 coulomb muatan listrik yang melewati lampu. Berapakah besar energi yang dikeluarkan baterai Diketahui V = ………………… Jawab Q = …………………. W = ………….. X …………….. Ditanya = ………….. X …………….. W=? = ………………… J
Pengukuran Beda Potensial
Klik
• Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial listrik ( tegangan ) • Pemasangan voltmeter dalam rangkaian listrik disusun secara parallel seperti gambar.
Klik
Klik
Cara Membaca Voltmeter Skala yang ditunjuk jarum Skala maksimum Batas ukur
Nilai yang terukur = ….
HUKUM OHM Klik
0,40 0,20 0,54
Jml Baterai 1 2 3
1,2 2,6 4,0
Klik
Klik Klik
Dari tabel dataKlik dapat kita ketahui jika beda potensial diperbesar maka kuat arus listriknya juga turut membesar.
V
I
Hubungan apa yang didapatkan antara beda potensial dengan kuat arus listrik? Buatlah grafik hubungan antara beda potensial dengan kuat arus listrik.
Klik
Grafik Hubungan Beda potensail (V) terhadap kuat arus listrik ( I )
Data
V 1,2 2,6 4,0
Klik V(volt) 5,0 4,0
V ~ I V = IR
3,0 2,0
1,0
I 0,2 0,4 0,54 Klik
V = Beda potensial ( volt ) I( A) I = Kuat arus listrik ( A )
Klik
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
R = Hambatan ( Ω )
Klik
Grafik Hubungan Hambatan (R) terhadap kuat arus listrik ( I )
Klik
Data R 10
R(Ω) Klik 50
20
30
40
I 1,0 0,5 0,3 0,25
40
Jika V dibuat tetap = 10 V 10 10 10 I2 = 20 10 I3 = 30 10 I4 = 40
V R V I2 = R V I3 = R V I4 = R I( A)
30 20 10
0,25
0,50
0,75
1,0
I1 = 1,0 A
I1 =
I1 =
1,5
R
I2 = 0,5 A I3 = 0,3 A I4 = 0,25 A
V =
I
Tujuan :
Menyelidiki faktor yang mempengaruhi besar hambatan kawat
Klik
1
Klik
B A Klik Variabel manipulasi
: panjang kawat
Variabel respon
: hambatan kawat
Variabel kontrol
: jenis kawat, luas penampang kawat
IKlik A > IB
RA < RB lA < lB
Semakin panjang kawat maka hambatan kawat semakin besar Hambatan kawat sebanding dengan panjang kawat.
R~ℓ
2 Klik
A
B
Tembaga
Alluminium Klik Variabel manipulasi
: jenis kawat
Variabel respon
: Hambatan
Variabel kontrol
: panjang, luas penampang kawat
IA < IB R A > RB rAℓ > rCu
Semakin besar hambatan jenis kawat maka hambatan kawat semakin besar
Hambatan kawat sebanding dengan hambatan jenis kawat.
R ~ r
3 Klik
A
B IA < IB
Variabel manipulasi
: luas penampang kawat
Variabel respon
: hambatan kawat
Variabel kontrol
: jenis kawat, panjang kawat
R A > RB AA < AB
Semakin besar luas penampang kawat maka hambatan kawat semakin kecil
Hambatan kawat berbanding terbalik dengan luas penampang kawat.
R~ 1 A
Klik
Faktor yang mempengaruhi besar hambatan pada kawat adalah : 1. Panjang kawat ( l ) 2. Luas penampang kawat ( A ) 3. Hambatan jenis kawat ( r )
R ρ A
R
= Hambatan (Ω )
l
= Panjang kawat ( m ) Luas penampang kawat ( m2 )
A
r
= Hambatan jenis kawat ( Ω m )
Klik
Konduktor dan Isolator Klik
Kayu isolator
Klik
Plastik isolator
Klik
kayu
Klik
Alluminium konduktor
plastik
Klik alluminiumKlik besi
Klik
tembaga Klik
Besi konduktor
Tembaga konduktor
Klik
Hukum I Kirchoff
Rangkaian seri
L1
Klik
L2
Klik
Berapakah kuat arus yang mengalir pada lampu 1 dan lampu 2 Klik Klik Pada
rangkaian tidak bercabang ( seri ) kuat arus listrik dimana-mana sama
Klik
Rangkaian Paralel
Klik
L2
Klik
L1
Klik
Apakah ketiga amperemeter menunjukkan angka yang sama ? Pada rangkaian bercabang (Paralel) Jumlah kuat arus Klik Σ Imasuk listrik yang masuk pada titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang Klik
= Σ Ikeluar
Klik
Contoh
Klik
1. Perhatikan rangkaian di bawah dan tentukan nilai I1, I2, I3 ?
10 A + I1 = I2
10A
Klik I = 40 A
25A
10 A + 5 A = I2
Q I2 S
P I1
Klik Jawab Pada titik cabang P
Pada titik cabang Q
I3
15 A = I2
Klik
Pada titik cabang S
I = 10 A + I1 + 25 A
I2 + 25 A = I3
40 A = 10 A + I1 + 25 A
15 A + 25 A = I3
40 A = 35 A + I1 I1 = 40 A - 35 A I1 = 5 A
40 A = I3
Klik
Klik
1. Tentukanlah kuat arus I1 sampai dengan I6 ? 3. Perhatikan rangkaian di bawah dan tentukan nilai I1 sampai I7 ? 50 mA I1 I2 I3 I4 30mA I I6 5 23mA I 7
15 mA 2. Klik I = 20 A
I2 I1
I4 I3
12 A
I1 I3 I2
Jika I1 = I2 I3 : I4 = 1 : 2 dan I5 = 2 I6 Jika I1 : I2 = 1 : 4 dan I1 : I2 = 1 : 3 Tentukan I1 sampai I4 ?
I5 I4
I6
Susunan seri pada Hambatan a
R1
b
Vab
R2
c
Vbc Rs
a
Vad
Vad =
Vab +
Vbc + Vcd
I Rs = I R1 + I R2 + I R3 Rs = R1 + R2 + R3
R3
d
Vcd d
Susunan Paralel pada Hambatan I1 R1 I
a
I2 R2
I3 I
a
I= Vab b
R3 Rp Vab
b
RP
=
I1 + Vab
R1
I2 + I3 Vab Vab + + R3 R2
1 1 1 1 = + + RP R1 R2 R3
Contoh • Tentukan hambatan pengganti pada rangkaian di bawah 1 2Ω 3Ω
2
4Ω 5Ω
3Ω 2Ω 4Ω
6Ω
4Ω
4Ω
3Ω
RP: 2 Ω
3Ω
3Ω
Rs = R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7
Rs =2+4+3+2+4+5+3 Rs =23 Ω
1 1 = + RP R1 1 = 1 + RP 6 1 1 = + RP 6 3 1 = RP 6 RP = 2 Ω
1 R2 1 3 2 6
Rs = R1+RP+R2 Rs = 4+2+3 Rs = 9 Ω
3 2Ω
2Ω
2Ω
4Ω
2Ω
4Ω
2Ω
2Ω
2Ω
4 2Ω
2Ω
2Ω
24Ω 2Ω
8Ω
2Ω
24Ω
2Ω
12Ω
2Ω
6Ω
2Ω
2Ω
5
2Ω
4Ω
8Ω
4Ω
4Ω
Perhatikan gambar di bawah
a
I1 R1 4Ω
a
I
6Ω b
R3
I2
3Ω
c
R2
V I R
c
I
18 volt
Vab = 3 x 4
I
3A
Vab = I R3 Vab = 12 V
6Ω
Vbc = I1 R1
b V = 18 volt
1 1 I1 : I 2 = : R1 R2
Tentukan 1 1 a.Kuat arus total I1 : I 2 = : 6 3 b.Kuat arus I1 dan I2 c.Tegangan ab dan tegangan bc I : I = 1 : 2 1 2 1 1 1 Rs = R3 + Rp = + 1 x I RP R1 R2 I1 = Rs = 4 + 2 3 1 1 1 Rs = 6Ω 1 x RP = 6 + 3 I1 = 3 3 1 3 RP = 2 Ω I1 = 1 A = RP 6
Vbc = 1 x 6 Vbc = 6 V atau
Vbc = I2 R2 x6 Vbc = 2 x 3
Vbc = 6 V
2 x I I2 = 3 2 x I2 = 3 3 I2 = 2 A
Latihan
2 2Ω a 2Ω
1 Tentukan a. Hambatan pengganti b. Kuat arus total c. Kuat arus I1 dan I2 d. Tegangan Vab
b 4Ω c 4Ω
2Ω d
2Ω e
2Ω f 2Ω 2Ω
V = 12 V
a I
2Ω
I1
I2
3Ω
4Ω
12 V 1Ω
4Ω 5Ω
b
Tentukan a. Hambatan pengganti b. Kuat arus tiap hambatan c. Tegangan tiap hambatan
GAYA GERAK LISTRIK (E) • Gaya gerak listrik adalah beda potensial antara ujungujung sumber tegangan pada saat tidak mengalirkan arus listrik atau dalam rangkaian terbuka. Pengukura ggl V
TEGANGAN JEPIT (V) • Tegangan jepit adalah beda potensial antara ujung – ujung sumber tegangan saat mengalirkan arus listrik atau dalam rangkaian tertutup . Pengukura Tegangan Jepit
V
Susunan Seri GGL
Susunan Paralel GGL E r
E
E
E
r
r
r
E r
E r
Etotal = n E rtotal = n r E = ggl ( volt) r = hambatan dalam ( Ω ) n = jumlah baterai
Etotal = E r rtotal = n
Hukum Ohm dalam rangkaian tertutup Untuk sebuah ggl R
p
q
Hubungan ggl dengan tegangan jepit
I
E = Vpq + I r E,r
Kuat arus yang mengalir dalam rangkaian
E I Rr Tegangan jepit Vpq = I R
I = Kuat arus ( A ) E = ggl ( volt ) R = hambatan luar ( Ω ) r = hambatan dalam ( Ω ) Vpq = tegangan jepit ( volt )
LATIHAN Tiga buah elemen yang dirangkai seri masing – masing memiliki GGL 4 V dan hambatan dalam 0,2 Ω, dirangkai dengan hambatan luar seperti gambar Tentukan : a. Hambatan luar b. Kuat arus total ( I )
c. Kuat arus I1 dan I2 d. Tegangan Vab, Vbc e. Tegangan jepit
I1 6 Ω a 3Ω I
b I2
c 4Ω
E
E
E
r
r
r
V=4V r = 0,2 Ω
