LISTRIK DINAMIS Coba kalian tekan saklar listrik di ruang kelas pada posisi ON kemudian kalian amati lampu listriknya. Apa yang terjadi? Tentunya lampu tersebut akan menyala bukan? Mengapa lampu tersebut menyala? Lampu tersebut menyala karena ada aliran listrik yang mengalir pada lampu tersebut.
7.1.1 Rangkaian Listrik
s Gambar 1a. Rangkaian listrik terbuka
s Gambar 1b. Rangkaian listrik tertutup
Gambar 1 menunjukkan rangkaian listrik sederhana. Rangkaian listrik tersebut merupakan susunan alat-alat listrik yang terdiri dari sumber arus, kawat penghantar, lampu atau alat listrik, dan saklar. Pada gambar 1a saklar dalam keadaan terbuka dan rangkaian tersebut disebut rangkaian terbuka. Pada rangkaian terbuka maka arus listrik tidak dapat mengalir sehingga lampu tidak menyala. Pada gambar 1b saklar dalam keadaan tertutup dan rangkaian tersebut disebut rangkaian tertutup. Pada rangkaian tertutup 1b maka arus listrik mengalir melalui rangkaian sehingga lampu menyala.
7.1.2 Kuat Arus Listrik Seperti telah dijelaskan bahwa lampu pada gambar 1b dapat menyala karena adanya arus listrik. Arus listrik adalah aliran muatan-muatan listrik (dianggap sebagai muatan positif) sepanjang rangkaian. Arah arus listrik adalah dari potensial tinggi (positif) ke potensial yang lebih rendah (negative). Dengan demikian arah arus listrik berlawanan dengan arah electron (e). Untuk menyatakan besarnya arus listrik yang melalui suatu penghantar maka dinyatakan dalam besaran kuat arus listrik (I). Kuat arus listrik (I) didefinisikan banyaknya muatan listrik yang melalui penghantar tiap satuan waktu.. Secara matematis kuat arus dapat ditulis; Q ………………………………………………………….. (7.1) t = kuar arus ……….. Ampere (A) = Muatan listrik ……Coulomb (C) = waktu …………….sekon (s) I=
I Q t
e(-)
I (+)
Gambar 7.3 Arah arus listrik dan arah elektron berlawanan Berdasarkan persamaan 7.1, maka satu ampere adalah muatan listrik 1coulomb yang mengalir melalui suatu penghantar selama satu detik. 1C ampere = coulomb/sekon 1A = 1s Muatan listrik satu electron adalah 1,6 x 10-19C. Jika besarnya muatan listrik yang melalui pengantar dalam waktu tertentu adalah Q Coulomb, maka jumlah electron yang melalui penghantar adalah; Q ………………………………………………………….. (7.2) n= e Alat untuk mengukur besarnya kuat arus listrik yang melalui suatu penghantar adalah amperemeter. Amperemeter dirangkai seri dengan alat listrik (lampu) Simbol amperemeter dalam rangkaian adalah A
A
Gambar 7.4a simbol amperemeter Gambar 7.4b Amperemeter dipasang seri
. Cara membaca skala amperemeter adalah : 10 40 20
5 0
60
0
skala yang ditunjuk jarum xbatas ukur skala masimum alat ……………… (7.3) Seperti pada contoh gambar 7.5, maka nilai kuat arus yang terbaca adalah; I=
80 100
mA
Gambar 7.5 amperemeter
I=
60 x5 mA = 3 mA 100
Contoh soal: 1. Kuat arus 0,32 A mengalir melalui suatu penghantar selama 10 sekon. Tentukan; a. besar muatan listrik yang mengalir b. banyaknya electron yang mengalir melalui penghantar.
Penyelesaian: Diketahui: I = 0,32 A, t = 10 s Ditanya: a) Q? dan b) n? Jawab: a) Q = I x t Q = 0,32 A x 10s = 3,2 C b) n = Q/e n = 3,2 C/(1,6x 10-19) n = 2 x 1019 elektron SOAL LATIHAN 1
1. Muatan listrik sebesar 6,4 coulomb mengalir pada suatu penghantar selama 10 sekon. Tentukan kuat arus yang mengalir pada penghantar tersebut! 2. Jika dalam 1 menit terdapat 1019 elektrom yang melaui penghantar, maka tentukan kuat arus pada penghantar tersebut! (e = 1,6x10-19C) 7.1.2 Tegangan Listrik Arus listrik dihasilkan oleh alat yang dinamakan sumber arus listrik. Contoh sumber arus listrik adalah baterai, akumulator. Baterai dan akumulator termasuk sumber arus searah atau DC. Sumber arus baterai dan akumulator memiliki dua terminal yang disenut kutub. Kutub positif atau anoda memiliki potensial yang lebih tinggi dari kutub negative atau (katoda). Beda potensial kutub-kutub sumber arus pada rangkaian terbuka dinamakan GGL atau gaya gerak listrik (E). Satuan GGL adalah volt (V). Beda potensial kutub-kutub sumber arus pada rangkaian tertutup dinamakan tegangan jepit V, satuannya volt (V). Pada rangkaian tertutup tersebut arus mengalir dari kutub positif ke kutub negative atau dari titik yang potensialnya lebih tinggi ke titik yang potensialnya lebih rendah. Untuk mengukur besarnya GGL atau tegangan jepit sumber arus listrik digunakan alat yang disebut voltmeter. Voltmeter dalam rangkaian dipasang secara paralel. Usaha untuk memindahkan muatan Q dari satu titik ke titik lain yang memiliki beda potensial E adalah W = QE ………………………………………………………… (7.4) W Q E
= usaha atau energi = muatan listrik = GGL
Joule (J) Coulumb (C) volt (V)
V
E Gambar7.6 pengukuran tegangan jepit
7.2.1 Hukum Ohm a. Hubungan Kuat arus dan tegangan Untuk memahami hubungan kuat arus dan tegangan listrik, kita lakukan percobaan sebagai berikut; 1. Siapkan voltmeter, amperemeter, sumber tegangan DC, hambatan tetap (resistor) dan hambatan variable. 2. Rangkaialah alat-alat tersebut seperti gambar berikut: Hambatan (R)
A V
Hambatan geser
E
s
Gambar 7.7 hubungan kuat arus dan tegangan
3. Aturlah kontak geser pada hambatan variable sedemikian sehingga nilai hambatannya maksimum. Tutuplah saklar (s) dan amati nilai kuat arus yang terukur pada amperemeter dan tegangan ujung-ujung hambatan pada voltmeter.Aturlah kontak geser pada hambatan variable sedemikian sehingga nilai hambatannya mengecil. Pada saat itu amati pembacaan pada amperemeter dan voltmeter. 4. Buatlah tabel pengamatan, misalnya diperoleh hasil pengamatan seperti berikut; NO 1 2 3
Tegangan = V (volt) 8,0 6,0 4,0
Kuat arus = I (ampere) 0,4 0,3 0,2
V/I 20,0 20,0 20,0
4 5
2,0 1,0
0,1 0,05
20,0 20,0
Berdasarkan data tersebut maka dapat dibuat grafik hubungan V terhadap I sebagai ut V (volt) 8,0 6,0 4,0 2,0 1,0 0,05 0,1
0,2
0,3
0,4
I (ampere)
Gambar 7.8 Hubungan V dan I
Dari hasil pengukuran terhadap nilai V dan nilai I maka diperoleh perbandingan V terhadap I adalah tetap. Dari grafik telihat perbandingan V terhadap I berupa garis lurus. Hubungan V dan I tersebut pertama kali diselidiki oleh seorang ahli fisika dari jerman George Simon Ohm (1787 – 1854) dan dirumuskan sebagai hukum Ohm, yaitu; Besar kuat arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar berbanding lurus dengan beda potensial ujung-ujung penghantar tersebut. Secara matematis ditulis sebagai berikut; V = k ………………………………………………………………….. (7.5) I Tetapan k kemudian dinyatakan sebagai hambatan pemnghantar (resistor =R), sehingga persamaan 7.5 menjadi; V = R atau V = I x R …………………………………………………….. (7.6) I V = beda potensial (tegangan listrik) …. Volt (V) I = kuat arus listrik …………………… ampere (A) R = hambatan penghantar (resistor) ….. ohm (Ω = dibaca omega)
CONTOH SOAL: 1. Sebuah lampu dipasang pada sumber tegangan 220V. Jika kuat arus listrik yang melalui lampu 0.25 A, maka tentukan hambatan listrik tersebut? Penyelesaian: Diketahu: V = 220 volt, I = 0,25 A Ditanya: R Jawab: V R= I
R=
220 V = 880Ω 0,25 A SOAL LATIHAN 2
1. Sebuah lampu pijar memiliki hambatan 1000 ohm dipasang pada sumber tegangan 220 volt. Tentukan kuatr arus yang melalui lampu pijar tersebut! 2. Seterika listrik memiliki hambatan 440 ohm dihubungkan pada sumber tegangan. Jika kuat arus yang melalui seterika listrik tersebut adalah 0,5 ampere, maka tentukan besar beda potensial dari sumber tegangan tersebut!
KEGIATAN PERCOBAAN 1 a. Judul percobaan: Hukum Ohm b. Tujuan Percobaan: membuktikan hukum ohm tentang hubungan tegangan, kuat arus dan hambatan listrik c. Alat dan bahan: 1. Amparemeter 6. Saklar 2. Voltmeter 7. kabel 3. Hambatan 8. kertas grafik 4. Hambatan variable (geser) 9. penggaris 5. Sumber Arus DC (power supply) d. Langkah percobaan Hambatan (R)
A V
Hambatan geser
NO
E
Tegangan = V (volt)
s
Kuat arus = I (ampere)
1. Susunlah alat-alat seperti gambar di samping. 2. Tutuplah saklar (S) 3. Amati jarum yang ditunjukkan amperemeter dan voltmeter . 4. Catat hasil pengukurann pada tabel. percobaan dengan 5. Ulangi menggeser kontak geser hambatan variable. V/I
1 2 3 4 5 6. Buatlah grafik hubungan antara tegangan (V) dan Kuat arus (I) 7. Buatlah kesimpulan 8. buatlah laporan pada kertas folio dan kumpulkan pada guru pembimbing b. Hambatan suatu penghantar
Berdasarkan hasil percobaan, hambatan suatu penghantar berbanding lurus dengan panjang hambatan dan berbanding terbalik dengan luas penampangnya. l ……………………………………………………………………. (7.7) R∞ A Apabila ruas kiri disamakan dengan ruas kanan, maka diperlukan factor pembanding. Faktor pembanding tersebut nilainya bergantung pada jenis bahan penghantar sehingga desebut hambat jenis dan dilambangkan ρ, sehingga persamaan (7.7) ditulis; l R = ρ …………………………………………………………………… (7.8) A R = hambatan suatu penghantar (ohm) ρ = hambat jenis bahan (ohm meter) l = panjang penghantar (m) A= luas penampang (m2) Berikut ini contoh hambat jenis dari berbagai bahan Tabel. 7.1 Hambat jenis berbagai bahan ρ (ohm meter) Nama bahan I. Penghantar a. Aluminium 2,8 x 10-8 b. Besi 12 x 10-8 c. Emas 2,4 x 10-8 d. Perak 1,6 x 10-8 e. Platina 11 x 10-8 f. Raksa 98 x 10-8 g. Tembaga 1,7 x 10-8 h. Timbal 21 x 10-8 i. Nikrom 1 x 10-8 II. Semikonduktor a. Karbon 3,5 x 10-5 b. Germanium 0,5 c. Silikon 0,7 d. Dioksid tembaga (CuO) 1 x 103 III. Isolator a. Kaca 1010 - 1014 b. Karet 1013 - 1016 c. Mika 1011 - 1015 d. Kayu 108 - 1011
Nilai hambat jenis suatu penghantar bertambah secara linier sesuai dengan kenaikan suhu, dan secara matematis dinyatakan; ρ t = ρ 0 (1 + α∆t ) ……………………………………………………….. (7.9) ρt = hambat jenis bahan pada suhu t ρo = hambat jenis bahan mula-mula α = koefisien suhu
∆t = kenaikan suhu
Pengaruh kenaikan suhu bahan terhadap hambat jenis bahan dapat dilukiskan sebagai berikut;
ρ
ρt
ρo 0
toC
toC
Gambar 7.9a hubungan ρ dan ∆t Pada komduktor
Gambar 7.9b hubungan ρ dan t Pada semikonduktor
Karena hambat jenis bahan merupakan funsi linier dari suhu maka nilai hambatan suatu penghantar juga merupakan fungsi linier terhadap suhu. Persamaan (7.8) dapat ditulis : l l R0 = ρ 0 dan Rt = ρ t A A Rt = ρ 0 (1 + α∆t )
l A
l (1 + α∆t ) A Jadi Rt = R0 (1 + α∆t ) …………………………………………… (7.10) Rt = hambatan penghantar pada suhu t Ro = hambatan penghantar mula-mula α = koefisien suhu Berikut ini koefisien suhu dari beberapa bahan (zat) Rt = ρ 0
Tabel 7.2 koefisien suhu beberapa bahan Nama bahan Koefisien suhu α (0C-1) Kuningan 2,0 x 10-3 Aluminium 7,9 x 10-3 Tembaga 3,9 x 10-3 Besi 5 x 10-3 Tibal 4,3 x 10-3 Perak 3 x 10-3 Wolfram 4,5 x 10-3 Contoh soal 1. Batang aluminium panjangnya 0,8 m dan luas penampangnya 4 mm2. Jika hambat jenis aluminium adalah 2,6 x 10-8 ohm m, maka tentukan hambatan aluminium tersebut. Penyelesaian: Diketahui: l = 0,8 m; A = 4 mm2 = 4x10-6m2; ρ = 2,6 x 10-8 ohm m Ditanya: R?
Jawab: l R=ρ A 0,8 = 5,2 x10 −3 ohm 4 x10 −6 2. Batang tembaga pada suhu 250C memiliki hambatan 2000 ohm. Berapa hambatan tembaga tersebut pada suhu 1250C jika koefisien suhu tembaga 3,9x10-3 oC-1. Penyelesaian: R = 2,6 x10 −8
Diketahui: R0=2000 ohm; ∆t= 1000C; α = 3,9x10-3 oC-1 Ditanya: Rt? Jawab: Rt = R0 (1 + α∆t ) Rt= 2000(1+3,9x10-3.100) Rt = 2780 ohm SOAL LATIHAN : 1. Suatu kawat panjangnya 200 cm dan luas penampangnya 0,8 mm2. Jika hambatan kawat tersebut 20 ohm, maka tentukan hambatan jenis kawat tersebut. 2. Suatu benda memiliki hambat jeis 2,5x10-8 ohm m. Jika hambatan kawat tersebut 4 ohm dan luas penampang kawat 0,2 mm2, maka panjang kawat tersebut adalah. 7.1 Hukum Kirchoff Seorang ahli fisika Gustav Kichoff (1824 – 1887) mengemukakan aturan yang berkaitan dengan cara menghitung kuat arus, beda potensial dua titik dalam rangkaian listrik. Aturan yang dikemukakan kirchoff tersebut dikenal dengan hukum Kirchoff. a. Hukum I Kirchoff Perhatikan gambit berikut: I1 L2
I
I
I L3
L1
I2 I3
L1 L2 L3
I Gambar 7.10a Rangkaian tidak bercabang
Gambar 7.10b Rangkaian bercabang
Gambar 7.10a adalah rangkaian tidak bercabang. Kuat arus yang melalui lampu L1 sama dengan kuat arus yang melalui lampu L2 dan L3, yaitu I. Jadi pada rangkaian tidak bercabang, kuat arus pada setiap titik dalam rangkaian tersebut adalah sama besar. Gambar 7.10b menunjukkan rangkaian bercabang. Berdasarkan pengukuran yang teliti, maka jumlah kuat arus I1, I2 dan I3 adalah sama dengan kuat arus I. Kesimpulan hasil pengukuran tersebut dikenal dengan hukum I Kirchoff, yang menyatakan; Dalam suatu rangkaian bercabang, jumlah kuat arus yang masuk titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang meninggalkan titik cabang tersebut. Sesuai dengan gambar 7.10b, secara matematis hukum Kirchoff dapat ditulis;
I = I1 + I 2 + I 3 atau secara umum ditulis ∑ I masuk = ∑ I keluar …………………………………………………….. (7.11) Contoh soal 1. perhatikan ganbar di samping: I1=2A I3=1,5A I4=1A
I2
Tentukan besar I2? Penyelesaian: Sesuai dengn hukum I Kirchoff, maka ∑ I masuk = ∑ I keluar I2 + I3 = I1 + I4 I2 + 1,5 A = 2 A + 1A I2 = 1,5 A b. Hukum II Kirchoff SOAL LATIHAN 3 1. Perhatikan gambar berikut. B R1
3A
A
R2
1A R5
R3
R4 2,5A
D E
C
Tentukan kuat arus yang melalui hambatan R2, R3, dan R5!
Perhatikan rangkaian tertutup berikut:
R2
B
ε 2, r2
C
Gambar 7.11 di saping adalah rangkaian tertutup yang disusun oleh beberapa sumber tegangan dan hamabatn listrik. Pada rangkaian tersebut dapat kita buat satu loop. Untuk rangkaian tertutup dengan beberapa sumber tegangan dan hambatan, maka berlaku hukum II Kirchoff, yaitu;
ε1, r1 R3 R1
ε 3, r3 A D Gambar 7.11 rangkaian tertutup
Pada rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik (GGL) dengan jumlah aljabar dari penurunan tegangan (hasil kali kuat arus dan hambatan) adalah sama dengan nol. Secara matematis hukum II Kirchoff dapat dinyatakan sebagai berikut; ∑ ε + ∑ ( I .R) = 0 …………………………………………………….. (7.12) Perjanjian tanda: Kuat arus bertanda (+) jika aranya sama dengan arah loop yang ditinjau dan bertanda (-) jika berlawanan dengan arah loop. GGL (ε) diberi tanda (+) jika saat mengikuti loop menjumpai kutub (+) sumber tegangan terlebih dahulu dan GGL diberi tanda (-) jika saat mengikuti loop menjumpai kutub (-) sumber tegangan terlebih dahulu. Contoh: 1. Perhatikan kembali gambar 7.11, kita tinjau arah loop dari ABCDA, maka; ∑ ε + ∑ ( I .R) = 0 (ε1 – ε2 – ε3) + I(r1+R1+r2+R2+r3+R4) = 0 2. Perhatikan gambar berikut;
B
R2
R4
C
ε1, r1 Loop 1
ε 2, r2
Loop 2 R3 I3
R1 A
E
I1
D
R5 I2
F
Gambar 7.12 rangkaian tertutup dengan dua loop Perhatikan loop 1: arah ABCDA ∑ ε + ∑ ( I .R) = 0
ε1 + I1(r1+R1+R2) + I3(R3) = 0 …………………. ( i ) Perhatikan loop 2: arah CEFDC ε2 + I2(r2+R4+R5) - I3(R3) = 0 ………………….. ( ii ) pada titik D, dengan menggunakan hukum I Kirchoff maka; I2 + I3 = I1 ……………………………………….. ( iii ) Dengan mensubstitusi persamaan ( i ), (ii) dan (iii) maka diperoleh harga I1, I2 dan I3. Untuk menentukan beda potensial antara dua titik, misalnya titik CD digubakan persamaan: VCD = ∑ ε CD + ( IR) CD …………………………………………………… (7.13) maka VCD= 0 + I3R3 Contoh soal: 1. B
ε 2, r2
ε 3, r3
C
E
ε 4, r4
ε1, r1 R3 I3
R1 A
I1
R2 I2
D
ε1= 3 volt; ε2= 2 volt; ε3 = 4 volt; ε4 = 6 volt r1= r2 = r3 = r4 = 1 ohm R1 = 12 ohm; R2 = 24 ohm; R3 = 12 ohm
F
Tentukan besarnya I1, I2 dan I3 serta besar beda potensial antara ujung-ujung CD? Penyelesaian: Kita buat dahulu loop pada rangkaian: B
ε 2, r2
ε 3, r3
C
ε1, r1 Loop 1
ε 4, r4
Loop 2 R3 I3
R1 A
E
I1
D
R2 I2
F
Kita tinjau loop 1 (ABCDA): ∑ ε + ∑ ( I .R) = 0 (ε1 + ε1) + I1(r1+r2 +R1) + I3(R3) = 0 (3+2) + I1(1+1+12) + I3 .12 = 0 14 I1 + 12 I3 = - 5 …………………….. ( i ) Kita tinjau loop 2 (CEFDE) ∑ ε + ∑ ( I .R) = 0 (ε3 – ε4) + I2(r3 + r4 + R2) – I3(R3) = 0 (4 – 6) + I2(1+1+24) – I3(12) = 0 26 I2 – 12 I3 = 2 ……………………. (ii) Kita tinjau titik D; I2 + I3 = I1 …………… (iii) Substitusi persamaan (i) dan persamaan (iii) 14 (I2 + I3 ) + 12 I3 = - 5
14 I2 + 26 I3 = -5 …………………… (iv) eliminasi persamaan (ii) dan (iv) (26 I2 – 12 I3 = 2) x 7, maka 182 I2 – 84I3 = 14 (14 I2 + 26 I3 = -5) x 14, maka 182 I2 + 364 I3 = 70 ------------------------- -448 I3 = -56 I3 = 0,125 A Dari persamaan (iv), maka 14 I2 + 26x 0,125 = -5 14 I2 + 3,25 = -5 14 I2 = -8,25 I2 = -0,589 A Dari persamaan (iii) diperoleh I2 + I3 = I1 -0,589 + 0,125 = -0,464 A Kita tinjau untuk menentukan VCD VCD = ∑ ε CD + ( IR) CD VCD = 0 + I3.R3 VCD = 0,125 x 12 = 1,5 volt
SOAL LATIHAN 4: 1. Perhatikan gambar berikut: B
ε1, r1
C
E
ε 2, r2
ε 3, r3 R2
R3
R1 A
D
F
Besar ε1=6V, ε2= 3V dan ε3=4,5V Besar r1= r2= r3= 0,5 ohm Besar R1=12 ohm, R2=6 ohm dan R3= 8 ohm. Tentukan: a. kuat arus yang melalui hambatan R1, R2, dan R3. b. Beda potensial CD
7.1.1 Susunan komponen-komponen listrik dalam rangkaian. Dalam praktek kehidupan sehari-hari, komponen-komponen listrik seperti lampu dirangkai secara seri atau paralel. Jaringan listrik di rumah misalnya dirankai secara paralel. Itulah sebabnya ketika salah satu jaringan lampu di rumah putus maka lampu yang lain tidak padam. a. Susunan hambatan yang dirangkai secara seri (rangkaian seri)
I
R1
R2
R3
V1
V1
V1
V
Rangkaian disamping adalah rangkaian tidak bercabang dengan tiga hambatan disusun secara seri. Pada rangkaian tidak bercabang maka kuat arus pada setiap titik adalah sama.
Gambar 7.13 rangkaian seri V = V1 + V2 + V3 V = I.R1 + I.R2 + I.R3 I.Rt = I(R1 + R2 + R3) Rt = (R1 + R2 + R3) Jadi jika terdapat n hambatan yang dirangkai secara seri, maka hambatan pengganti rangkaian tersebut adalah Rs Rs = R1 + R2 + R3 + ... + Rn ……………………………………………… (7.14)
b. Susunan hambatan yang dirangkai secara paralel (rangkaian paralel)
I
I1
R1
I2
R2
I3
R3
V Gambar 7.14 rangkaian paralel
1 V 1 1 = V + + R R1 R2 R3 maka
Gambar 7.14 adalah rangkaian bercabang dengan hambatan disusun secara paralel. Pada rangkaian bercabang, maka jumlah kuat arus yang masuk titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang meninggalkan titik cabang tersebut. Sehingga: I = I1 + I2 + I3 V V V V = + + R R1 R2 R3
1 1 1 1 = + + R R1 R2 R3 Secara umum apabila terdapat n hambatan yang disusun secara paralel, maka berlaku; 1 1 1 1 1 = + + + ... + …………………………………………… (7.15) R p R1 R2 R3 Rn
CONTOH SOAL: 1. Tiga hambatan masing-masing 6 ohm, 4 ohm dan 8 ohm disusun secara seri dalam suatu rangkaian listrik seperti gambar berikut. R2=4Ω
R1=6Ω
R3=8Ω
I V=4,5 volt
Tentukan: a. hambatan pengganti b. kuat arus yang mengalir pada rangkaian c. beda potensial ujung-ujung masing-masing hambatan
Penyelesaian: a. Rs = R1+R2+R3 Rs = 6Ω + 4Ω + 8Ω = 18Ω V 4,5 b. I = = = 0,25 A R 18 c. V1 = I.R1 = 0,25x6=1,5 volt V2 = I.R2 = 0,25x4=1 volt V3 = I,R3 = 0,25x8=2 volt 2. Tiga hambatan disusun seperti gambar berikut
I1
R1 =12Ω
I2
R2=6Ω
I3
R3=12Ω
I=0,4A
V
Penyelesaian: 1 1 1 1 = + + a. R R1 R2 R3 1 1 1 1 = + + R 12 6 12
Berdasarkan gambar di samping, tentukan; a. hambatan pengganti b. beda potensial ujung-ujung sumber tegangan. c. Kuat arus yang melalui masing-masing hambatan
1 1 2 1 = + + R 12 6 12 1 4 = maka R = 3 Ω R 12 b. V = I.R V = 0,4x3 = 1,2 volt c. I1= V/R1 = 1,2/12 =0,1 A I1= V/R2 = 1,2/6 = 0,2 A I3= V/R3 = 1,2/12 =0,1 A
SOAL LATIHAN 5: 1.Perhatikan gambar berikut R1=12Ω
V=6,0 volt
R2=4Ω
Tentukan a. Hambatan pengganti rangkaian b. kuat arus yang melalui rangkaian. c. Beda potensial pada ujung-ujung hambatan R1, R2, dan R3
R3=8Ω
2.Tiga hambatan di susun seperti gambar berikut. Tentukan: R1=12Ω a. hambatan pengganti rangkaian b. kuat arus rang melalui R1, R2 dan R3=8Ω R3 . R2=6Ω c. Beda potensial ujung-ujung R1, R2 dan R3. V=6,0 volt
7.2 Rangkaian listrik Jembatan Wheatstone
B R1
A
R2
C
G R3
R4
Gambar 7.15 adalah rangkaian jembatan wheatstone. G adalah galvanometer. Pada rangkaian tersebut galvanometer menunjukan angka nol dan berlaku: R1 + R4 = R2 + R4 ………….. (7.16)
D E Gambar 7.15 rangkaian paralel
7.3 Rangkaian Sumber Tegangan Untuk mendapatkan tegangan atau kuat arus listrik sesuai yang dibutuhkan dari sumber tegangan (arus searah) maka dapat dilakukan dengan menggabungkan beberapa sumber tegangan tersebut. Penggabungan beberapa tegangan dapat dilakukan baik secara seri maupun paralel.
a. Susunan sumber tegangan yang dirangkai scara seri
ε1;r1
ε2;r2
ε3;r3
Dari gambar 7.16 tampak bahwa beberapa sumber tegangan dususun seri bila kutub positif salah satu sumber tegangan dihubungkan dengan kutub negative sumber tegangan yang lain.
R
Gambar 7.16 rangkaian seri sumber tegangan
GGL total adalah: ε = ε1 + ε2 + ε3 + …+ εn ε s= n ε …………………………………………. (7.17) Hambatan dalan pengganti rangkaian seri adalah rs = n r …………………. (7.18) Kuat arus yang melalui rangkaian adalah;
I=
εs R + nr
…………………………………………………………………. (7.19)
b. GGL disusun secara paralel
Pada gambar 7.17 kutub-kutub yang sama dari GGL saling dihubungkan. Susunan GGL seperti ini disebut susunan paralel GGL. ε2;r2 Besar GGL pengganti dari susunan paralel GGL adalah; ε3;r3 εp = ε1 = ε2 = ε3 = ε …………. (7.20) I Hambatan dalam pengganti pada rangkaian paralel adalah; 1 1 1 1 1 = + + + ... + R rp r1 r2 r3 rn Untuk n hambatan r yang sama, maka Gambar 7.17 susunan paralel r GGL ……………………….. (7.21) rp = n Kuat arus yang mangalir pada rangkaian adalah;
ε1;r1
I=
ε R+
r n
………………………………………………………………….. (7.22)
CONTOH SOAL: 1. Tiga buah baterai masing-masing memiliki GGL 1,5 volt dan hambatan dalam 0,5 ohm. Ketiga baterai tersebut disusun secara seri dan dihubungkan dengan hambatan7,5 ohm. Tentukan: a. kuat arus yang melalui hambatan luar. b. Beda potensial ujujung-ujung hambatan luar. Penyelesaian: Diketahui: n = 3, ε = 1,5 volt; r = 0,5 ohm. Ditanya; a) I ?; b) Vpada hambatan? Jawab: a) I =
εs
R + nr 3 x1,5 I= 7,5 + (3 x0,5) 4,5 I= = 0,5 A 9 b) V = IxR V = 0,5 x 7,5 = 3,75 volt. 2. Dua buah baterai masing-masing dengan GGL 1,5 volt dan hambatan dalam 0,5 ohm. Keduanya disusun secara paralel dan dihubungkan pada hambatan luar 5,75 ohm. Tentukan; a. kuat arus yang melalui rangkaian. b. Tegangan jepit pada ujung-ujung hambatan. Penyelesaian: Diketahui: n=2; ε = 1,5 volt; r = 0,5 ohm disusun paralel Ditanya; a) I ? dan b)Vpada hambatan ? Jawab:
1,5
a) I =
5,75 + I=
0,5 2
1,5 = 0,25 A 6
c) V = IxR V = 0,25 x 5,75 = 1,4375 volt SOAL LATIHAN 6:
1. Dua GGL masing-masing 3V;0,5 ohm di susun seri dalam dalam rangkaian dan dihubungkan pada hambatan luar 11 ohm. Tentukan a. kuat arus yang melalui rangkaian? b. tegangan jepin pada hambatan luar? 2. Dua GGL masing-masing 6V;1 ohm disusun paralel dan dihubungkan dengan hambatan luar 17,5 ohm. Tentukan a. kuat arus yang melalui hambatan luar b. tegangan pada ujung-ujung hambatan luar
7.4 Alat-alat ukur listrik
Dalam kehidupan sehari-hari kita sering berhubungkan dengan pengukuran suatu besaran. Demikian pula dengan besaran listrik. Para pekerja perbaikan elektronika misalnya, sering melakukan pengukuran kuat arus yang melalui suatu rangkaian dan tegangan pada suatu komponen. Berikut ini akan kita bahas beberapa alat ukur, yaitu; 7.4.1 Galvanometer. Galvanometer adalah alat yang dugunakan untuk mendeteksi adanya arus listrik dalam suatu rangkaian. Bagian-bagian galvanometer terdiri sebuah magnet, sebuah kumparan kawat, pegas spiral, jarum peninjuk, dan skala ukur.
skala Jarum penunjuk pegas
U
kumparan
S
magnet pegas Gambar 7.18 komponenkomponen Galvanometer
Ketika kumparan tidak dialiri arus, maka posisi jarum pada skala angka nol. Ketika kumparan dialiri arus, maka timbul gaya yang memutar kumparan. Pegas mengendalikan putaran sedemikian sehingga besar sudut putaran jarum sebanding dengan kuat arus yang mengalir. Besarnya arus dapat dibaca pada skala ukur.
7.4.2 Ampermeter
Galvanometer hanya dapat mengukur kuat arus yang sangat kecil. Untuk mengukur kuar arus yang lebih besar dari batas ukur maksimum galvanometer maka dipasang hambatan shunt secara paralel dengan galvanometer. I
A
Is
Rs
IG RG
G Gambar7.19 Rangkaian hambatan shunt
B
IG = adalah kuat arus maksimum Galvanometer. Is = adalah kuat arus hambatan Shunt I = kuat arus ampermeter Rs= hambatan shunt RG=hambatan galvanometer. Apabila kita akan merancang ampermeter dengan kuat arus maksimum I yang besarnya n IG, maka;
sesuai dengan hukum I Kirchoff pada rangkaian bercabang di titik A, berlaku; I = Is + IG n.IG = Is + IG Is = (n-1)IG VAB = Is.Rs = IG.RG atau Is R = G IG Rs (n − 1) I G RG = IG Rs 1 Rs = RG ……………………………………………………………….(7.23) (n − 1) 7.4.3 Voltmeter
Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial listrik. Sebuah basicmeter atau galvanometer dapat digunakan sebagai voltmeter dengan cara memasang hambatan secara seri dengan galvanometr tersebut. Hambatan tersebut disebut hambatan multiplier (Rm)
I
A
Rm
B
RG
G
Vm V
C
Rm= hambatan multiplier yang dipasang seri dengan galvanometer RG= hambatan galvanometer Vm= beda potensial pada ujung-ujung hambatan multiplier VG = beda potensial pada ujungujung-ujung galvanometer V = hambatan voltmeter
Gambar7.20 Rangkaian hambatan Multiplier Kita ingin mendesain voltmeter yang memiliki batas ukur maksimum V = n VG Pada rangkaian tidak bercabang, maka kuat arus yang melalui setiap titik adalah sama. Misalkan arus yang melalui Rm adalah I, maka arus yang melalui G adalah juga I. Berdasarkan gambar 7.20, maka V = Vm + VG n VG = Vm + VG n (I.RG) = I.Rm + I.RG I.Rm = I.RG (n-1) Rm = RG (n-1) Jadi apabila kita menginginkan batas ukur voltmeter adalah n kali batas ukur pada basicmeter, maka diperlukan hambatan multiplier yang besarnya adalah; Rm = RG ( n − 1) ………………………………………………………… (7.24) CONTOH SOAL:
1. Sebuah galvanometer dengan batas ukur maksimum10 mA akan digunakan untuk mengukur kuat arus 2 A. Jika hambatan dalam galvanometer adalah 10 ohm, maka tentukan hambatan shun yang harus digunakan ? Penyelesaian: Diketahui:IG = 10 mA; I = 2,01 A= 2010 mA; RG = 10 ohm. Ditanya: Rs ? Jawab: I = n. IG 2010 = n 10, maka n = 201 1 Rs = RG (n − 1) 1 Rs = 10 = 0,05 ohm (201 − 1) 2. Sebuah voltmeter memiliki batas ukur maksimum 50 mV dan hambatan dalamnya 20 ohm. Apabila kita akan mengukur beda potensial sebesar 10 V, maka berapa ohm hambatan multiplier harus dipasang seri dengan voltmeter tersebut. Penyelesaian: Diketahui: VG = 50 mV = 5x10-2 V; RG=20 ohm; V = 10 V Ditanya: Rm ? Jawab:
V = n VG 10 = n x 5x10-2 ; maka n = 200 Rm = RG (n − 1) Rm = 20 ( 200 − 1) = 3980 ohm SOAL LATIHAN 7:
1.Skala maksimum suatu galvanometer adalah 1 mA. Hambatan dalam galvanometer tersebut 40 ohm. Agar galvanometer tersebut dapat digunakan untuk mengukur kuat arus sampai batas 101 mA, maka berapa ohm nilai hambatan shunt harus dipasanga paralel dengan galvanometer. 2.Skala maksimum suatu galvanometer adalag 1 mA dan hambatan dalamnya 20 ohm. Galvanometer tersebut akan difungsikan sebagai voltmeter dengan skala maksimum 402 mV. Tentukan nilai suatu hambtan Rm yang dipasang seri dengan galvanometer tersebut. 7.5 Energi dan Daya Listrik 7.5.1. Energi Listrik Tentunya kalian pernah menggunakan seterika listrik bukan?. Seterika listrik yang kita gunakan mengasilkan panas. Panas yang dihasilkan sterika tersebut berasal dari energi listrik. Ketika kita menyalakan senter, maka terjadi perubahan enegi kimia menjadi energi listrik dan cahaya. Untuk mengetahui seberapa besar energi yang dibutuhkan oleh suatu alat listrik, maka dapat dipahami konsep berikut;
A
I
R
B
Gambar 7.21 Rangkaian tertutup
Pada rangkaian tertutup seperti gambar di samping, arus listrik I mengalir melalui hambatan R. Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial yang lebih rendah. Arus listrik tersebut tidak lain adalah gerakn muatan listrik yang melalui rangkaian tersebut. Besarnya muatan listrik yang mengalir pada rangkaian adalah Q = I . t
Besarnya energi listrik yang diperlukan oleh alat listrik R adalah sama dengan usaha untuk memindahkan muatan listrik Q dari A ke B yang beda potensialnya V, yaitu: W=Q.V W = (I.t) . V atau W = V .I .t ……………………………………………………………………… (7.25) sesuai dengan hukum ohm V=IR, maka persamaan (7.25) menjadi W = I 2 R.t ……………………………………………………………………… (7.26) persamaan V = IR dapat ditulis I = V/R, sehingga persamaan (7.25) menjadi V2 W= t ………………………………………………………………………. (7.27) R W = energi listrik (J) V = beda potensial listrik atau tegangan listrik (V) I = kuat arus listrik (A)
t = lama waktu (t) 7.5.2. Daya Listrik
Daya listrik (P) dinyatakan sebagai besarnya energi listrik tiap satuan waktu. Secara matematis daya dapat ditulis; W ……………………………………………………………………… (7.28) P= t P = daya listrik (watt = w) W= energi listrik (Joule =J) t = lama waktu (sekon=s) V2 karena W = V .I .t , W = I 2 R.t , W = t , maka R P = V .I . ……………………………………………………………………. (7.29) P = I 2 R. …………………………………………………………………… (7.30) V2 …………………………………………………………………… (7.31) P= R 7.5.3. Hubungan Satuan Energi listrik dan satuan daya listrik
Berdasarkan persamaan 7.28, maka satuan daya =
1 watt =
satuan energi atau satuan waktu
1 joule 1 sekon
1 watt =1 J s −1 atau 1 J = 1W s Untuk pengukuran energi listrik dari PLN yang dipakai para konsumen, digunakan satuan kilowatt hour (kWh) atau kilowatt jam. Peralatan yang digunakan untuk mengukur penggunaan energi listrik para konsumen adalah kWh meter. 1 kWh = (1 kW) x (1 jam) 1 kWh = (1000 W)x(3.600 s) 1 kWh = 3.600.000 Ws = 3,6 x 106 J Jadi 1 kWh = 3,6 x10 6 J Contoh Soal: 1. Ujung –ujung suatu hambatan 100 ohm dihubungkan dengan sumber tegangan listrik 12 volt. Jika rangkaian tersebut dipasnang selama 10 sekon, tentukan: a. energi yang diserap hambatan tersebut? b. daya listrik yang digunakan. Penyelesaian: Diketahui: R = 100 ohm. V = 12 volt; t = 10 s Ditanya: a. W?; b.P ? Jawab:
V2 t R 12 2 W = 10 =14,4 J 100 V2 b. P = R 12 2 P= = 1,44 W 100
a. W =
2. Suatu keluarga menggunakan 4 lampu masing-masing 25 W selama 10 jam per hari, sebuah televise 100 W selama 10 jam per hari, sebuah seterika listrik 250 W selama 2 jam per hari. Jika hariga listri Rp200,00/kWh, maka tentukn biaya rekening listrik keluarga tersebut selama satu bulan (30 hari) Penyelesaian: Diketahui P1 = 4x25W = 100 W = 0,1 kW t1 = 10 jam P2 = 100 W = 0,1 kW t2 = 10 jam P3 = 2x250W = 500W = 0,5 W t3 = 2 jam Ditanya: biaya rekening dalam 1 bulan (30 hari) Jawab: W=P.t W = (0,1 x 10) + (0,1 x 10) + (0,5 x 2) = 3 kWh Energi yang terpakai selama 1 bulan adalah = 30 x 3 kWh = 90 kWh. Biaya rekening listrik = 90 kWh x Rp 200,00/kWh = Rp 18.000.00,00 SOAL LATIHAN 8:
1. Sebuah seterika listrik memiliki elemen pemanas yang hambatanya 200 ohm. Seterika tersebut dihubungkan dengan suber tegangan sehingga dialiri arus listrik 2 A. Jika sterika digunakan selama 2 jam, maka hitung energi yang digunakan. (nyatakan dalam satuan J dan kWh) 2. Suatu keluarga menggunakan sebuah televise 100 W dinyalakan 10 12 jam/hari. Menggunakan 4 lampu masing-masing 250 W selama 10 jam/hari. Menggunakan satu seterika 200 W selama 2 jam/hari. Menggunakan kulkas 100 W sepanjang hari. Jika harga listrik Rp 200,00/kWh, maka hitung biaya listrik keluarga tersebut selama satu bulan (30 hari) 7.6
Penerapan Listrik Dinamis dalam kehidupan sehari-hari
7.6.1. Pemanfaatan energi listrik untuk menghasilkan energi panas
Energi listrik dapat diubah menjadi energi panas melalui alat yang disebut elemen pemanas. Elemen pemanas berupa kumparan kawat logam tipis. Ketika dilalui arus listrik, kumparan ini berfungsi sebagai hambatan listrik sehingga mengubah energi listrik menjadi panas.
Contoh penggunaan Elemen pemanas yaitu;pada seterika listrik, ketel uap, kompor listrik, pengering rambut, dan lampu pijar. 7.6.2. Pemanfaatan energi listrik untuk menghasilkan energi cahaya.
Contoh pemanfaatan energi listrik menjadi cahaya yaitu pada lampu pijar, lampu neon
Gambar 7.22 lampu pijar
7.6.3. Pemanfaatan energi listrik untuk menghasilkan energi gerak.
Energi listrik dapat dapat diubah menjadi energi gerak dengan alat yang disebut motor listrik. Motor listrik terdiri dari lilitan kawat pada inti besi lunak dan diletakkan diantara dua batang magnet tetap. Contoh penggunaan motor listrik adalah kipas angina, pengering rambut, blender.
UJI KOMPETENSI PETUNJUK: Pilihlah satu jawaban yang paling tepat 1. Muatan listrik 3x10-1C mengalir melalui suatu penghantar selama 1 menit. Besarnya kuat arus yang melalui penghantar tyersebut adalah… a. 2 mA d. 5 mA b. 3 mA e. 6 mA c. 4 mA 2. Kuat arus listrik 0,16 A melalui suatu penghantar. Jumlah electron yang melalui penghantar tersebut dalam 1 menit adalah …. a. 1 x 1019 elektron d. 12 x 1019 elektron 19 b. 6 x 10 elektron e. 16 x 1019 elektron 19 c. 8 x 10 elektron 3. Grafik berikut ini menunjukkan hubungan beda potensial dan kuat arus yang melalui hambatan, yaitu …
a
d
V
b V
V
I e
I
V
I
I
c V
I 4. Besarnya hambatan kawat penghantar adalah… a. Berbanding lurus dengan luas penampang kawat b. Berbanding terbalik dengan panjang kawat c. Tidak tergantung pada jenis bahan d. Berbanding lurus dengan kuadrat deameter kawat e. Berbanding lurus dengan panjang kawat 5. Satuan kuat arus listrik dalam SI adalah ampere (A) yang sama dengan.. a. coulomb/sekon d. volt sekon b. coulomb sekon e. ohm volt c. volt/sekon 6. Untuk mengukur kuat arus yang melalui suatu komponen listrik, digunakan… a. amperemeter yang dipasang seri dengan komponen tersebut b. amperemeter yang dipasang parallel dengan komponen tersebut c. voltmeter yang dipasang seri dengan komponen tersebut. d. voltmeter yang dipasang parallel dengan komponen tersebut. e. ohmmeter yang dipasang seri dengan komponen tersebut. 7. Ujung-ujung suatu hambatan dipasang pada sumber potensial listrik 12 volt. Jika hambatan tersebut dilalui arus listrik ¼ A, maka besar hambatan tersebut adalah … a. 3 ohm d. 30 ohm b. 6 ohm e. 48 ohm c. 12 ohm 8. Seutas kawat panjangnya 200 cm dan luas penampangnya 1 mm2. Jika hambat jenis kawat tersebut 2,5x10-5ohm m, maka hambatan kawat adalah… a. 12,5 ohm d. 50 ohm b. 25 ohm e. 500 ohm c. 45 ohm 9. Seutas kawat panjangnya l memiliki hambatan 100 ohm. Jika kawat dipotong menjadi dua, maka besar masing-masing hambatan potongan kawat adalah… a. 25 ohm d. 200 ohm
b. 50 ohm c. 100 ohm
e. 400 ohm
10. Seutas kawat yang panjangnya l dan luas penampangnya A memiliki hambatan 200 ohm. Hambatan dari kawat yang jenis dan panjangnya sama tetapi luas penampangnya dua kali semula adalah … a. 25 ohm d. 200 ohm b. 50 ohm e. 400 ohm c. 100 ohm 11. Pada rangkaian berikut, nilai hambatan pengganti adalah R1= 12Ω
a
R2=6Ω R3=12Ω
b
a. b. c. d. e.
3 ohm 4,8 ohm 7,2 ohm 12 ohm 30 ohm
12. Tiga hambatan masing-masing 12 ohm, 8 ohm dan 24 ohm. Jika ketiga hambatan tersebut dirangkai secara parallel, maka hambatan penggantinya adalah … d. 24 ohm a. 4 ohm b. 8 ohm e. 44 ohm c. 12 ohm 13. Nilai hambatan pengganti dari rangkaian berikut adalah… a. 3 ohm b. 8 ohm R1= 12Ω c. 12 ohm R3=12Ω d. 16 ohm a b e. 30 ohm R2=6Ω
14. Perhatikan gambar berikut B R1
4A
A
R2
1A R5
R3
R4 2,5A
D E
C
Besarnya kuat arus yang melalui R5 adalah… a. 0,5 A dari C ke D b. 0,5 A dari D ke C c. 1,5 A dari C ke D d. 1,5 A dari D ke C e. 3 A dari D ke C
15. Pada soal no. 14, kuat arus yang melalui R2 adalah…
a. 0,5 A dari B ke C b. 0,5 A dari C ke B c. 1,5 A dari B ke C d. 1,5 A dari C ke B e. 2,5 A dari B ke C 16. Berikut ini adalah pernyataan tentang amperemeter, kecuali.. a. memiliki hambatan dalam kecil b. dipasang seri dengan komponen listrik yang diukur c. digunakan untuk mengukur kuat arus listrik d. batas ukurnya dapat diperbesar dengan cara memasang hambatan yang disusun seri dengan amperemeter. e. batas ukurnya dapat diperbesar dengan cara memasang hambatan yang disusun paralel dengan amperemeter. 17. Perhatikan gambar berikut Hambatan pengganti ab adalah; a. 7,2 ohm 8Ω b. 12 ohm c. 13,2 ohm 4Ω c 12Ω b 6Ω d. 18 ohm a e. 36 ohm 6Ω
18. Ujung-ujung hambatan 23 ohm dihubungkan pada ggl 12V;1Ω. Besarnya tegangan jepit pada hambatan tersebut adalah… a. 5,75 V d. 23 V b. 11,5 V e. 24 V c. 12 V 19. Pada rangkaian berikut, kuat arus yang melalui hambatan R2 adalah; R1=5,5 Ω a
R2=7,5 Ω R2= 11,5 Ω ε2 = 12V r1 = 0,5 Ω
ε1 = 6V r1 = 0,5 Ω
ε3 = 8V r1 = 0,5 Ω
a. b. c. d. e.
0,5 A 0,75 A 1,0 A 1,5 A 2A
b 20. Perhatikan rangkaian pada sola no.19. Beda potensial pada ab adalah … a. Nol d. 12 V b. 6 V e. 18 V c. 8 V 21. Perhatikan gambar berikut;
ε1;r1 ε2;r2 ε3;r3 I
R
Besar ggl adalah sama, yaitu 12 V dan hambatan dalamnya 0,75 ohm. Jika hambatan luar R adalah 23,75 ohm, maka besar kuat arus I adalah.. a. 0,25 A b. 0,5 A c. 1,0 A d. 1,5 A e. 2,0 A
22. Pada soal No.21, besarnya beda potensial pada ujung-ujung hambatan R adalah.. a. 5,9V d. 11,9V e. 12,0V b. 6,0V c. 6,5V 23. Sebuah galvanometer dengan batas ukur maksimum 10 mA dan hambatan dalamnya 40 ohm. Jika hambatan shunt 0,2 ohm dipasang parallel dengan galvanometer tersebut, maka kuat arus maksimum yang dapat diukur adalah … a. 0,20 A d. 2,00A b. 0,21 A e. 2,01A c. 0,40 A 24. Voltmeter memiliki batas ukur maksimum 10 mV dan hambatan dalamnya 100 ohm. Jika voltmeter tersebut akan dipakai mengukur beda potensial sampai batas ukur 10,01 volt, maka besar hambatan multiplier yang harus dipasang adalah .. a. 50 KΩ d. 200,2 KΩ b. 100 KΩ e. 1001 KΩ c. 100,1 KΩ 25. Pemasangan amperemeter dan voltmeter pada rangkaian berikut yang paling tepat adalah ….
a
V
d A
A
b
A
e
V
c
A
V
V
V A
26. Tiga ggl masing-masing 3V;0,5 ohm disusun seri. Ujung-ujung rakaian tersebut dihubungkan pada hambatan 16,5 ohm. Tegangan jepit antara ujung-ujung hambatan tersebut adalah … a. 2,75 V d. 16,5 V b. 5,5 V e. 33 V c. 8,25 V 27. Berikut ini adalah satuan energi listrik adalah… a. joule sekon d. coulomb.sekon b. watt/sekon e. watt sekon c. joule/sekon 28. Suatu rangkaian listrik dipasang pada sumber tegangan 12 volt. Kuat arus yang melalui rangkaian adalah 500 mA. Energi listrik yang digunakan pada rangkaian tersebut selama 1 menit adalah … a. 60 J d. 360 J b. 100 J e. 600 J c. 240 J 29. Sebuah lampu dengan hambatan 200 ohm dialiri arus 0,5 A. Energi yang diserap lampu selama 1 jam adalah … a. 40 KJ d. 360 KJ b. 100 KJ e. 400 KJ c. 180 KJ 30. Elemen pemanas seterika listrik memiliki hambatan 400 ohm. Jika daya listrik seterika tersebut 100 watt, maka kuat arus yang melalui seterika adalah … a. 0,25 A d. 4,00A b. 0,50A e. 4,50A c. 2,00A
