MAKALAH TENTANG HUKUM HUKUM YANG BERKAITAN DENGAN LISTRIK
Disusun oleh: Edo satrio noviando 1007121566
Jurusan Teknik elektro s 1 fakultas teknik Universitas Riau 2010
Kata Pengantar
Puji syukur saya ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan saya kesehatan sehingga saya mampu menyelesaikan makalah saya yang berjudul “hukum hukum yang berkaitan dengan kelistrikan” Adapun tujuan saya membuat makalah ini adalah untuk menyelesaikan tugas yang telah diberikan kepada saya. Saya mengucapkan banyak terima kasih atas pihak yang telah membantu saya baik dalam saran maupun dalam fikiran sehingga makalah ini siap tepat pada waktu yang telah ditentukan oleh dosen.
Pekanbaru, 29 September 2010
Edo satrio noviando NIM: 1007121566
DAFTAR ISI
Kata pengantar …………………………………………………………………………………i Daftar isi
……………………………………………………………………………...….ii
BAB 1. Pendahuluan ……………………………………………………………………… 1.1 latar belakang
1.2 tujuan pembelajaran
BAB 11. Pembahasan ……………………………………………………………………… Sejarah singkat teknik elektro
BAB 111. Tinjauan pustaka ………………………………………………………………… Teori dasar penemu listrik
BAB 1V. Pembahasan
…………………………………………………………………..
1. Hukum farraday 2. Hukum ohm 3. Hukum kirchoff 4. Hukum wiedemann – franz 5. Hukum maxwell 6. Hukum child Langmuir 7. Hukum bio savart 8. Gaya lorenz 9. Hukum moore 10. Hukum Kirchoff tegangan
BAB V.
PENUTUP ……………………………………………………………………… kesimpulan Daftar
Pustaka
Bab 1 PENDAHULUAN
1.1 latar belakang
Program Studi s 1 Teknik elektro Fakultas Teknik Universitas Riau merupakan salah satu lembaga yang berupaya melaksanakan program-program pendidikan yang bertujuan menghasilkan lulusan-lulusan yang tidak hanya memahami IPTEK, tetapi juga mampu mempraktekkan serta mengembangkannya baik di dunia pendidikan maupun dunia usaha atau industri. Hal ini dimaksudkan agar terjalinnya hubungan yang baik antara dunia pendidikan dengan dunia usaha atau industri demi tercapainya pembangunan nasional. Makalah ini dibuat dengan tujuan, untuk menjelaskan teori yang berhubungan dengan kelistrikan yanng dikemukakan oleh para ilmuwan ilmuwan, dan bagaimana penerapannya dalam kehidupan. Di dalam makalah ini saya Akan membahas tentang hukum hukum yang telah dikemukakan oleh: Michael Farraday, James clerk Maxwell, charless de coulomb, Gustav Robert kirchoff, George Simon ohm, percobaan oersted.
1.2 tujuan pembelajaran
1. Mahasiswa memahami fenomena, hukum hukum tentang listrik dan mampu memecahkan masalah. 2. Mahasiswa memahami rangkaian listrik DC, aturan-aturan dalam rangkaian listrik. 3. Mahasiswa mengerti tentang rangkaian seri dan paralel, alat-alat pengukuran dan mentanahkan sebuah rangkaian. 4. Mahasiswa memahami teori Medan magnet dan Gaya magnet, Gaya magnet yang timbul dari konduktor berarus, torques pada loop arus dalam Medan magnet seragam dan tidak seragam. Menguasai partikel bermuatan yang bergerak dalam Medan magnet.
BAB 2 PEMBAHASAN SEJARAH SINGKAT TENTANG TEKNIK ELEKTRO Teknik Elektro adalah ilmu teknik atau rekayasa yang mempelajari sifat-sifat elektron atau sifat-sifat kelistrikan yang kemudian diaplikasikan pada kehidupan sehari-hari. Berasal dari bahasa Inggris electrical engineering, yang bisa diartikan dengan teknik listrik.Dahulu, Ilmu teknik elektro dibagi atas 2 jenis yaitu:
Arus kuat, yang mempelajari listrik tegangan tinggi,
Arus lemah, yang mempelajari listrik tegangan rendah.
Selain itu, ilmu teknik elektro dapat dibagi menjadi:
Teknik elektrik, mengenai sifat-sifat listrik dan pemanfaatan listrik diberbagai bidang.
Teknik elektronika, mengenai sifat-sifat elektron dan pemanfaatannya diberbagai bidang.
Sejalan dengan perkembangan teknologi, khususnya pada bagian arus lemah, maka saat ini dibagi menjadi enam konsentrasi, yaitu:
Teknik Tenaga Listrik (electric power engineering), yang dulunya merupakan konsentrasi arus kuat
Teknik Elektronika (electronics engineering)
Teknik Telekomunikasi (telecommunication engineering)
Teknik Kendali atau Teknik Pengaturan (control engineering)
Teknik Komputer (computer engineering)
Teknik Biomedika (biomedics engineering) merupakan bidang multidisiplin yang melibatkan keahlian teknik, ilmu pengetahuan dan metoda teknologi untuk memecahkan masalah dalam biologi dan kedokteran, untuk peningkatan kualitas kesehatan masyarakat. Mata kuliah Elektro diberikan untuk memberikan pemahaman yang mendalam dan kuat
mengenai fenomena, hukum dan teori kelistrikan yang merupakan pondasi bagi ilmu teknik elektro. Pembahasan dimulai dari fenomena listrik statis (electrostatic) hingga electromagnetism dan bahan listrik. Disamping pembentukan dasar yang kokoh mengenai prinsip-prinsip kelistrikan klasik, ditekankan pula mengenai penerapan praktisnya dalam aplikasi teknik elektro, teori-teori modern serta kemampuan dalam memecahkan masalah. Dengan pemberian contoh fenomena alam atau kejadian sehari-hari yang berhubungan dengan kelistrikan, mahasiswa akan lebih memiliki rasa ingin tahu (curiosity) dan termotivasi untuk belajar.
Pendidikan tinggi Teknik Elektro (Elektro Teknik) di Indonesia diawali dengan Laboratorium Listrik di Technische Hoogeschool te Bandoeng pada tahun 1942, berlanjut di tahun 1944 dengan pendidikan Denki Kikaika (bagian Listrik & Mesin) sebagai bagian dari Kogyo Daigaku. Program pendidikan Elektro Teknik dimulai tahun 1947. Angkatan pertama dari program pendidikan ini menyelesaikan studi insinyurnya pada tahun 1954. Prof. Lavenbach, Prof. Niesten, Prof. O. Hong Djie, Prof. Grumbach, Prof. T.M. Soelaiman, Prof. Samaun Samadikun, Prof. T.S. Hutahuruk, Prof. Iskandar Alisyahbana, dan Prof. Sudjana Sapiie termasuk para pendahulu yang sempat memimpin Departemen sampai tahun 1970.
BAB 3 TINJAUAN PUSTAKA
TEORI DASAR TENTANG PENEMUAN LISTRIK Sejarah awal ditemukannya listrik adalah oleh seorang cendikiawan Yunani yang bernama Thales, yang mengemungkakan fenomena batu ambar yang bila digosok - gosokkan Akan dapat me dikemukakan, baru kemudian muncul lagi penapat - pendapat serta teori -teori baru mengenai listrik seperti yang diteliti dan dikemukakan oleh William Gilbert, Joseph prie narik bulu sebagai fenomena listrik. Kemudian setelah bertahun - tahun semenjak ide Thalstley, Charles De Coulomb, Michael Farraday, Oersted, Hukum child Langmuir, Gordon E. Moore. informasi tentang sejarah penemu listrik ini disajikan dalam bentu panel dan didukung dengan perangkat audio visual yang menyajikan tiruan dari percobaan - percobaan yang pernah dilakukan oleh para ilmuan. Dan percobaan yang dilakukan para ilmuwan itu saling keterkaiatan.
BAB 1V PEMBAHASAN
1. MICHAEL FARRADAY Michael Faraday (1791-1867), seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris. Berasal-usul dari keluarga tak berpunya dan umumnya belajar sendiri. Di usia empat belas tahun dia magang jadi tukang jilid dan jual buku, dan kesempatan inilah yang digunakannya banyak baca buku seperti orang kesetanan.
Penemuan Faraday pertama yang penting di bidang listrik terjadi tahun 1821. Dua tahun sebelumnya Oersted telah menemukan bahwa jarum magnit kompas biasa dapat beringsut jika arus listrik dialirkan dalam kawat yang tidak berjauhan. Dan oerstead berkesimpulan bahwa “disekitar kawat yang dialiri arus listrik terdapat medan magnet”. Ini membikin Faraday berkesimpulan, jika magnit diketatkan, yang bergerak justru kawatnya. Bekerja atas dasar dugaan ini, dia berhasil membuat suatu skema yang jelas dimana kawat akan terus-menerus berputar berdekatan dengan magnet sepanjang arus listrik dialirkan ke kawat. Sesungguhnya dalam hal ini Faraday sudah menemukan motor listrik pertama, suatu skema pertama penggunaan arus listrik untuk membuat sesuatu benda bergerak.
Berdasarkan percobaan, ditunjukkan bahwa gerakan magnet di dalam kumparan menyebabkan jarum galvanometer menyimpang. Jika kutub utara magnet digerakkan mendekati kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke kanan. Jika magnet diam dalam kumparan, jarum galvanometer tidak menyimpang. Jika kutub utara magnet digerakkan menjauhi kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke kiri. Penyimpangan jarum
Galvanometer tersebut menunjukkan bahwa pada kedua ujung kumparan terdapat arus listrik. Peristiwa timbulnya arus listrik seperti itulah yang disebut induksi elektromagnetik. Adapun beda potensial yang timbul pada ujung kumparan disebut gaya gerak listrik (GGL) induksi. Terjadinya GGL induksi dapat dijelaskan seperti berikut. Jika kutub utara magnet didekatkan ke kumparan. Jumlah garis gaya yang masuk kumparan makin banyak. Perubahan jumlah garis gaya itulah yang menyebabkan terjadinya penyimpangan jarum galvanometer. Hal yang Sama juga Akan terjadi jika magnet digerakkan keluar dari kumparan. Akan tetapi, arah simpangan jarum galvanometer berlawanan dengan penyimpangan semula. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa penyebab timbulnya GGL induksi adalah perubahan garis Gaya magnet yang dilingkupi oleh kumparan. Menurut Faraday, besar GGL induksi pada kedua ujung kumparan sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi kumparan. Artinya, makin cepat terjadinya perubahan fluks magnetik, makin besar GGL induksi yang timbul. Adapun yang dimaksud fluks nmgnetik adalah banyaknya garis gaya magnet yang menembus suatu bidang.
Bunyi hukum farraday adalah:
Apabila sepotong kawat penghantar listrik berada dalam Medan magnet yang berubahubah, maka di dalam kawat tersebut Akan terbentuk GGL induksi.
Apabila sepotong kawat penghantar listrik digerak-gerakkan dalam Medan magnet, maka dalam kawat penghantar tersebut Akan terbentuk GGL induksi.
Dari percobaan farraday dapat disimpulkan
Ketika magnet digerakkan (keluar- masuk) dalam kumparan, jarum pada galvanometer akan menyimpang atau bergerak.
Ketika magnet tidak digerakkan (berhenti) dalam kumparan, jarum pada galvanometer tidak menyimpang (menunjukkan angka nol).
Penyimpangan jarum galvanometer ini menunjukkan bahwa di dalam kumparan mengalir arus listrik. Arus listrik seperti ini disebut arus induksi.
Generator Generator atau pembangkit listrik yang sederhana dapat ditemukan pada sepeda. Pada sepeda, biasanya dinamo digunakan untuk menyalakan lampu. Caranya ialah bagian atas dinamo (bagian yang dapat berputar) dihubungkan ke roda sepeda. Pada proses itulah terjadi perubalian energi gerak menjadi energi listrik. Generator (dinamo) merupakan alat yang prinsip kerjanya berdasarkan induksi elektromagnetik. Alat ini pertama kali ditemukan oleh Michael Faraday. Berdasarkan arus yang dihasilkan. Generator dapat dibedakan menjadi dua rnacam, yaitu generator AC dan generator DC. Generator AC menghasilkan arus bolak-balik (AC) dan generator DC menghasilkan arus searah (DC). Baik arus bolak-balik maupun searah dapat digunakan untuk penerangan dan alat-alat pemanas. Oleh karena itu pada prinsip kerja generator terdapat 3 hal pokok, yaitu:
1. Adanya fluks magnet yang dihasilkan oleh kutub kutub magnet. 2. Adanya kawat penghantar listrik yang merupakan tempat terbentuknya GGL. 3. Adanya gerak relatif antara fluks magnet dengan kawat penghantar listrik. 1. Generator AC Bagian utama generator AC terdiri atas magnet permanen (tetap), kumparan (solenoida). cincin geser, dan sikat. Pada generator. Perubahan garis Gaya magnet diperoleh dengan Cara memutar kumparan di dalam Medan magnet permanen. Karena dihubungkan dengan cincin geser, perputaran kumparan menimbulkan GGL induksi AC. OIeh karena itu, arus induksi yang ditimbulkan berupa arus AC. Adanya arus AC ini ditunjukkan oleh menyalanya lampu pijar yang disusun seri dengan kedua sikat. Sebagaimana percobaan Faraday GGL induksi yang ditimbulkan oleh generator AC dapat diperbesar dengan cara: 1. memperbanyak lilitan kumparan, 2. Menggunakan magnet permanen yang lebih kuat. 3. Mempercepat perputaran kumparan, dan menyisipkan inti besi lunak ke dalam kumparan. 2. Generator DC Prinsip kerja generator (dinamo) DC Sama dengan generator AC. Namun, pada generator DC arah arus induksinya tidak berubah. Hal ini disebabkan cincin yang digunakan pada generator DC berupa cincin belah (komutator).
Sesuai perccobaan fara aday besarn nya GGL induksi yang terbentuk sesuai s deng gan perubah han flux ma agnet
Generator DC terdiri dari: d 1.
badan gen nerator
2.
inti kutub magnet m da an lilitan pe enguat mag gnet: Ini berfungssi sebagai penghasil p fluks magnett dan lilitan penguat ma agnet berfu ungsi mengalirka an arus listrik agar terja adi proses elektromagn e netisme.
3.
Sikat sikatt: Berfungsi sebagai jembatan terh hadap peng galiran arus dari lilitan jangkar j
4.
Komutatorr: berfungsi sebagai pe enyearah mekanik m yang bersama Sama deng gan sikat sikat memb bentuk suatu kerja Sam ma yang dissebut komuttasi.
5.
Jangkar: b berfungsi se ebagai temp pat melilitka an kumparan n
6.
Lilitan jang gkar: berhu ungsi sebag gai tempat te erbentuknya GGL indu uksi
sformator 3.Trans
Agar tidak berbahaya tegangan yang y tinggi itu harus diturunkan te erlebih dahu ulu sebelum m arus lisstrik disalurkan ke ru umah-ruma ah pendudu uk. Pada umumnya u tegangan listrik yang g disalurk kan ke rumah-rumah penduduk p ada a dua ma acam, yaitu u 220 volt d dan 1l0 voltt. Alat yang g digunakkan untuk menurunka an tegangan disebut transformattor. Bagian n utama tra ansformatorr adalah dua buah kumparan n yang ked duanya dililitkan pada sebuah in nti besi lun nak. Kedua a kumparran tersebut memiliki jumlah lilitan n yang berbeda. Kumparan yang g dihubungkkan dengan n sumberr tegangan AC diseb but kumparran primer,, sedangka an kumpara an yang la ain disebutt kumparran sekunde er.
Jika kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan AC (dialiri arus listrik AC), besi lunak akan menjadi elektromagnet. Karena arus yang mengalir tersebut adalah arus AC, garis-garis Gaya elektromagnet selalu berubah-ubah. Perubahan garis Gaya itu menimbulkan GGL induksi pada kumparan sekunder. Hal itu menyebabkan pada kumparan sekunder mengalir arus AC (arus induksi). Kita dapat rnembedakan transformator menjadi dua macam. Yaitu transformator step up dan transformator step down. Transformator .step up adalah transformator yang jumlah lilitan primernya lebih kecil dari pada lilitan sekunder. Oleh karena itu, transformator step up dapat digunakun untuk menaikkan tegangan AC.
2. HU UKUM OHM
Georg Sim mon Ohm (1 16 Maret 1789 – 6 Ju uli 1854) adalah seora ang fisikaw wan Jerman n yang ba anyak meng gemukakan n teori di bidang elektrrisitas. Karyyanya yang paling dike enal adalah h teori me engenai hub bungan anttara aliran listrik, tegangan, dan ta ahanan kond duktor di da alam sirkuit, yang umum diseb but Hukum Ohm. Ge eorg Ohm dilahirkan d d dari pasang gan Johann n Wolfgang g Ohm, seorang tuka ang kunci, dan d Maria Elizabeth E Be eck, seoran ng penjahit Meskipun J.C. J Maxwe ell (1831-187 79) berhasil memadukan semua h hukum dan rumus bentuk empa at persama aan yang lalu dikenal se ebagai perssamaan ma axwell kelistrikkan dalam b sedemikian hingga a semua gejjala kelistrikkan selalu dapat d ditera angkan berd dasarkan atau dijabarkkan dari kee empat persa amaan itu, pada hakika atnya keem mpat persam maan itu dap pat dipadukkan menjadi atau dapa at dijabarkan n dari hukum m Coulomb b:
yakni yang menyataka an bahwa ga aya antara dua muatan n listrik q1 d dan q2 akan n sebanding dengan n banyaknya a muatan lisstrik masing g–masing se erta berban nding terbaliik dengan kuadratt jarak (r) an ntara kedua a muatan lisstrik tersebu ut, serta terg gantung pad da medium dimana kedua muatan m itu b berada, yan ng dalam pe erumusannyya ditetapka an oleh sua atu tetapan medium m k. Jadi hukum Coulom mb merupa akan hukum yang funda amental dallam ilmu ke elistrikan, ya ang mendassari semua hukum dan n rumus keliistrikan, sep perti halnya a hukum inissial Newton dalam mekanika yang me endasari semua hukum m dan rumuss mekanika a. Dalam sisstem satuan n m.k.s, tetapan n medium k tertuliskan sebagai 1/((4 π ε ), seh hingga huku um Coulomb b menjadi berbentuk: b
Dan ε disebut permitivitas medium. Dengan F positif bererti Gaya itu tolak menolak dan sebaliknya F negatif berarti tarik–menarik. Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan Beda potensial yang diterapkan kepadanya. Sebuah benda penghantar dikatakan mematuhi hukum Ohm apabila nilai resistansinya tidak bergantung terhadap besar dan polaritas Beda potensial yang dikenakan kepadanya. Walaupun pernyataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar, namun istilah "hukum" tetap digunakan dengan alasan sejarah. BUNYI HUKUM OHM ADALAH: “
Jika suatu arus listrik melalui suatu penghantar, maka kekuatan arus tersebut adalah
sebanding-selaras dengan tegangan listrik yang terdapat diantara kedua ujung penghantar tadi.”
3. HUKUM KIRCHOFF
Gustav Robert Kirchhoff (12 Maret, 1824 – 17 Oktober , 1887), adalah seorang fisikawan Jerman yang berkontribusi pada pemahaman konsep dasar teori rangkaian listrik, Terdapat 3 konsep fisika berbeda yang kemudian dinamai berdasarkan namanya, "hukum Kirchhoff", masing-masing dalam teori rangkaian listrik, termodinamika, dan spektroskopi. Gustav Kirchhoff dilahirkan di Königsberg, Prusia Timur (sekarang Kaliningrad, Rusia), putra dari Friedrich Kirchhoff, seorang pengacara, dan Johanna Henriette Wittke. Dia lulus dari Universitas Albertus Königsberg (sekarang Kaliningrad) pada 1847 dan menikahi Clara Richelot, putri dari profesor-matematikanya, Friedrich Richelot. Pada tahun yang Sama, mereka pindah ke Berlin. Kirchhoff merumuskan hukum rangkaian, yang sekarang digunakan pada rekayasa listrik, pada 1845, saat dia masih berstatus mahasiswa. Ia mengusulkan hukum radiasi termal pada 1859, dan membuktikannya pada 1861. Di Breslau. Pada 1862 dia dianugerahi Medali Rumford untuk risetnya mengenai garis-garis spektrum matahari, dan pembalikan garis-garis terang pada spektrum cahaya buatan.Dia berperan
besar
pada
bidang
spektroskopi
dengan
merumuskan
tiga
hukum
yang
menggambarkan komposisi spektrum optik obyek-obyek pijar, berdasar pada penemuan David Alter dan Anders Jonas Angstrom (lihat juga: analisis spektrum) Hukum Kirchoff I Hukum ini berbunyi” Jumlah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan”. Secara matematis dinyatakan:
Bila digambarkan dalam bentuk rangkaian bercabang maka Akan diperoleh sebagai berikut:
Jumlah aljabar dari arus listrik pada suatu titik percabangan selalu sama dengan nol
tentang arus (current law), yang menyatakan bahwa arus masuk pada satu titik percabangan akan sama dengan arus yang keluar melalui titik yang sama.
Hukum Kirchoff 2. Hukum Kirchoff 2 dipakai untuk menentukan kuat arus yang mengalir pada rangkaian bercabang dalam keadaan tertutup (saklar dalam keadaan tertutup). Perhatikan gambar berikut!
Hukum Kirchoff 2 berbunyi:” Dalam rangkaian tertutup, Jumlah aljabbar GGL (E) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol”. Maksud dari jumlah penurunan potensial Sama dengan nol adalah tidak ada energi listrik yang hilang dalam rangkaian tersebut, atau dalam arti semua energi listrik bisa digunakan atau diserap.
Di dalam rangkaian tertutup, jumlah aljabar antara gaya gerak listrik (ggl) dengan kerugian-kerugian tegangan selalu sama dengan nol”
Menyatakan bahwa jumlah tegangan-tegangan didalam satu rangkaian tertutup sama dengan 0 (nol).
4. Hukum wiedemann-franz
Gustav Heinrich Wiedemann (2 Oktober 1826 - 24 Maret 1899) adalah seorang Jerman fisikawan dikenal kebanyakan untuk karya sastra itu.
Pendidikan Wiedemann lahir di Berlin. Setelah menghadiri Cologne gimnasium , ia masuk Universitas Berlin pada tahun 1844, dan mengambil gelar dokter di sana tiga tahun kemudian. Tesisnya pada kesempatan yang dikhususkan untuk sebuah pertanyaan di kimia organik , Namanya mungkin paling banyak dikenal untuk karya sastra itu. Pada 1877 ia melakukan itu redaktur dari Annalen der Physik und Chemie dalam suksesi Johann Christian Poggendorff , sehingga memulai serangkaian yang berkala ilmiah yang akrab disebut sebagai Wied. Ann. Lain karya monumental yang dia bertanggung jawab adalah Die Lehre van der Elektricitat, atau, seperti yang disebut dalam contoh pertama, Lehre und von Galvanismus Elektromagnetismus, sebuah buku yang tak tertandingi untuk ketepatan dan kelengkapan. Dia menghasilkan edisi pertama pada tahun 1861, dan waktu keempat, direvisi dan diperluas, hanya selesai pendek sebelum kematiannya. Dalam hukum wiedemann-franz menyatakan bahwa rasio kontribusi elektronik dengan konduktivitas termal (x) dan konduktivitas listrik (σ) dari logam sebanding dengan suhu (T).
Secara teoritis, proporsionalitas L konstan, yang dikenal sebagai nomor Lorenz, adalah:
Hal empiris hukum ini dinamakan Gustav wiedemann dan rudolph farnz yang pada tahun 1853 melaporkan bahwa κ / σ memiliki sekitar nilai yang sama untuk logam yang berbeda pada suhu yang sama. Proporsionalitas κ / σ dengan suhu ditemukan oleh Ludvig Lorenz di 1872. Secara kualitatif, hubungan ini didasarkan pada kenyataan bahwa transportasi dan listrik panas baik melibatkan bebas elektron dalam logam. Hal empiris hukum ini dinamakan Gustav wiedemann dan Rudolph farnz yang pada tahun 1853.
m merupaka an fenomena yang terkkenal dan a akan dikaitk kan dengan n Konduksi liistrik logam electron n konduksi agak bebass. Rapatnya a arus haru us diamati proporsiona p al dengan menerapkan m n medan listrik dan mengikuti hukum h ohm m yang man na prefaktorrnya adalah h spesifik ko onduktivitass listrik. Karena K Medan listrik dan kepadatannya telah menyatakan hoku um ohm diw wajah tebal koduktivvitas ini da apat secara a umum diekspresikn n sebagai tensor t dari pringkat kedua k (3x3 3 matriks). Disini dib batasi disku usi untuk is sotropic, ya aitu skalar konduktivita k as. Spesifik resistivitas s adalah kebalikan dari d kondukttivitas. Kedua parametter yang Akkan digunakkan sebagai berikut. nn - Franz berbunyi: b Hukum Wiedeman egala maca am logam murni m adalah h perbandin ngan antara daya-peng ghantar-kalo or spesifik "Bagi se dan dayya penghan ntar-listrik sp pesifik suatu bilangan yyang konsta an, jika tem mperaturnya Sama".
5. Hukum Maxwe ell
James C Clerk Max xwell lahir di Edin nburgh, 13 Juni 1831 – men ninggal di 1879 pada Cambrridge, 15 November N a umur 48 tahun ada alah fisikaw wan Skotla andia yang g pertam ma kali men nulis hukum m magnetisme dan kelistrikan k dalam rum mus matem matis. Pada a tahun 1864, ia membuktik m kan bahwa a gelomban ng elektromagnetik ialah gabu ungan dari m Maxwell M me endapati bahwa b cahaya ialah salah satu u osilasi medan lisstrik dan magnetik. e gnetik. Ia juga mem mbuka pem mahaman tentang gerak g gas, bentukk radiasi elektromag dengan n menunju ukkan bahwa laju molekul-mo m olekul di dalam gas bergantun ng kepada a suhunyya masing--masing. Fisikawan Inggris kesohor Ja ames Clerkk Maxwell ini terken nal melaluii formulasi empat pernyataa an yang me enjelaskan n hukum dasar listrikk dan magn nit. Kedua bidang ini sebelum Maxwell sudah diselidiki d la ama sekalii dan suda ah sama d diketahui ada a kaitan n antar keduanya. Namun,, walau pelbagai p hukum lisstrik dan kemagnittan sudah h diketem mukan dan n mengand dung kebenaran dala am bebera apa segi, sebelum Maxwell, takk ada sa atu pun da ari hukum--hukum itu u yang me erupakan satu s teori terpadu. Dalam dia a punya empat pe erangkat hu ukum yang g dirumuskan secarra ringkas (tetapi pu unya bobott b me enjabarkan n secara te epat perilakku dan saling hubung gan antara a tinggi), Maxwell berhasil n listrik dan n magnit. medan Pendapat Maxwell bukan han nya merup pakan hukkum dasar dari kelis strikan dan n kemagnitan, tetapi juga sek kaligus me erupakan hukum h dassar optik. C Cahaya yang tampak k oleh mata m bukan n semata je enis yang memungkkinkan radiasi elektro omagnetik. Pendapatt Maxwe ell menunjjukkan ba ahwa “gelombang elektromag e gnetik lain n, berbeda dengan n cahaya a yang tam mpak oleh mata m dalam m dia punyya panjang gelomban ng dan frekkuensi”.
Kesimpulan teoritis ini secara mengagumkan diperkuat oleh Heinrich Hertz, yang sanggup menghasilkan dan menemui kedua gelombang yang tampak oleh mata yang diramalkan oleh Maxwell itu. Hukum Maxwell ini sebernarnya merupakan gabungan dari 4 buah hukum, yaitu: 1. hukum Gauss, yang terjemahannya “Jumlah fluks listrik yang menembus tegak lurus suatu permukaan tertutup sama dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi permukaan tersebut.” 2. Yang kedua adalah hukum Gauss, tapi yang membahas medan magnet.Artinya, garis-garis fluks magnet merupakan lintasan tertutup. Dengan kata lain, tidak ada muatan magnetik. 3. hukum Faraday, medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan listrik. 4. hukum Ampere: hokum Ampere ini arus dapat menimbulkan medan magnet. medan listrik yang berubah terhadap waktu dapat menimbulkan medan magnet. medan magnet dapat menimbulkan medan listrik, dan medan listrik dapat menimbulkan medan magnet Ini dinamakan gelombang elektromagnetik. definisi pertama: = fluks listrik = dengan begitu ,maka cara menghitung fluks :
jadi dapat disimplkan bahwa :
6. HUKUM CHILD LANGMUIR Persamaan untuk arus terbatas muatan ruang dalam dioda bidang paralel pertama kali dijabarkan oleh child dan kemudian secara lebih terperinci oleh Langmuir, hubungan ini dinamakan hukum child Langmuir atau hukum pangkat tiga per dua. Hukum ini menunjukkan bahwa arus terbatas muatan ruang dalam dioda datar paralel berbanding langsung dengan pangkat tiga per dua dari tegangan anoda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara naoda dan katoda. Hukum pangkat tiga per dua untuk ketergantungan arus muatan ruang terbatas pada tegangan anoda tidak hanya pada elektroda datar paralel tetapi juga untuk elektroda lain bentuk geometri.
7. Hukum Biot Sa avart Biot Savartt adalah hukkum dasar listrik l yang membahass gaya yang g dihasilkan berdasa arkan intera aksi antara medan mag gnet dan arus yang me engalir pada a konduktorr. Gaya elektromagnetik diperoleh dengan:: fo = B.l.i sin α new wton dengan n, B = kera apatan flukss, Wb/m^2 (T) l = panjang kondukktor, m i = aruss yang meng galir pada konduktor, k A α = sud dut antara arah arus de engan arah medan mag gnet. Arah gaya yang dihasilkan tegak lurus denga an arus dan n medan ma agnet. Pada a mesin listrik, medan m magnet bersifatt radial pada a celah uda ara, artinya konduktor d dan medan magnet tegak lu urus satu sa ama lain dan α = 900 fo = B.l.i newton Pada Gamb bar 1(a), B menunjukkkan kerapata an fluks darri medan ma agnet asal. Adanya konduktor yang me engaliri arus s menimbullkan medan n magnet ba aru. Medan asal dan medan m yang mengga abungkan kkonduktor untuk mengh hasilkan me edan baru ditunjukkan pada Gamb bar 1(b). Medan yang dihassilkan berub bah di sekita ar konduktor, kerapatan n fluks yang g dihasilkan n menjadi besar di d satu sisi d dan kecil di sisi lainnya sehingga menimbulka m an adanya g gaya elektro omagnetik dengan n arah seperti yang ditu unjukkan pa ada gambarr.
1a,
1b
1c.
Pada kondiisi peningka atan kerapa atan fluks di satu sisi sa ama nilainyya dengan penurunan p ainnya, besarnya gaya a elektromag gnetik diperroleh melalu ui Persamaa an 2. Ketika a arah arus di sisi la dan ara ah medan m magnet diba alik, arah ga aya yang be ekerja pada konduktor jjuga beruba ah. Namun, jika arah arus dan medan mag gnet diubah h, arah gaya a yang diha asilkan tidakk berubah. Gambar G 1(c) me enunjukkan pengaruh perubahan p p pengubaha n arus ketikka arah med dan diubah. Jelas bahwa pada kondisi tersebut arah gaya berubah. b
Gamba ar atraksi
gam mbar repulsi.
Hukum Bio ot Savart dapat diterapkkan untuk mengukur m ga aya antara dua arus ya ang mengalir pada kon nduktor. Gam mbar 2 men nunjukkan arus a paralell pada kond duktor l dipissahkan oleh jarrak D dan berada pada a permeabilitas μ. Kedu ua arus dise ebut dengan n I1 dan I2. pada Gamba ar 2(a), kedu ua arus men ngalir denga an arah yan ng sama sementara pa ada Gambar 2(b) arus tersebu ut mengalir dengan d ara ah yang berb beda. Meda an magnet yang y dihasilkan juga ditunjukkan. Jelas ba ahwa ketika a konduktorr mengaliri arus a dengan arah yang g sama, ada a gaya tarikk antara keduanya sementa ara bila arus s yang men ngalirinya be erbeda arah h terdapat g gaya tolak diantara d keduanya. Nilai ke erapatan flukks pada kon nduktor yan ng mengaliri arus I2 terrhadap I seb besar:
Gaya elektromagnetik : =
8. GAYA LORENZ
Dilahirkan di Arnhem, Belanda. Ia belajar di Universitas Leiden. Pada usia 19 tahun ia kembali ke Arnhem dan mengajar di salah satu SMA di sana. Sambil mengajar, ia menyiapkan tesis doktoral yang memperluas teori James Clerk Maxwell mengenai elektromagnet yang meliputi rincian dari pemantulan dan pembiasan cahaya.
MENENTUKAN ARAH GAYA LORENTZ Arah gaya lorentz dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan. Jari-jari tangan kanan diatur sedemikian rupa, sehingga Ibu jari tegak lurus terjadap telunjuk dan tegak lurus juga terhadap jari tengah. Bila arah medan magnet (B) diwakili oleh telunjuk dan arah arus listrik (I) diwakili oleh ibu jari, maka arah gaya lorentz (F) di tunjukkan oleh jari tengah. perhatikan gambar berikut :
Gaya lorentz pada penghantar bergantung pada faktor sebagai berikut : (1) kuat medan magnet (B) (2) besar arus listrik (I) (3) panjang penghantar
sehingga dapat dirumuskan F = B.I.L keterangan : F adalah gaya lorentz (N) B adalah kuat medan magnet (Tesla) I adalah kuat arus listrik (A) L adalah panjang penghantar (m) gaya lorentz adalah gaya yang dialami kawat berarus listrik di dalam medan magnet. Sehingga dapat disimpulkan bahwa gaya Lorentz dapat timbul dengan syarat sebagai berikut : (a) ada kawat pengahantar yang dialiri arus (b) penghantar berada di dalam medan magnet (c) Bila penghantar berarus di letakkan di dalam medan magnet , maka pada penghantar akan timbul gaya
9.Hukum Moore.
Hukum Moore adalah salah satu hukum yang terkenal dalam industri mikroprosesor yang menjelaskan tingkat pertumbuhan kecepatan mikroprosesor. Diperkenalkan oleh Gordon E. Moore salah satu pendiri intel. Ia mengatakan bahwa pertumbuhan kecepatan perhitungan mikroprosesor mengikuti rumusan eksponensial. Perkembangan
teknologi
dewasa
ini
menjadikan HUKUM
MOORE
semakin
tidak Relevan untuk meramalkan kecepatan mikroprossesor. Hukum Moore, yang menyatakan bahwa kompleksitas sebuah mikroprosesor akan meningkat dua kali lipat tiap 18 bulan sekali, sekarang semakin dekat kearah jenuh. Hal ini semakin nyata setelah Intel secara resmi memulai arsitektur prosesornya dengan code Nehalem. Prosesor ini akan mulai menerapkan teknik teknologi nano dalam pembuatan prosesor, sehingga tidak membutuhkan waktu selama 18 bulan untuk melihat peningkatan kompleksitas tapi akan lebih singkat Akan tetapi, saat ini Hukum Moore telah dijadikan target dan tujuan yang ingin dicapai dalam pengembangan industri semikonduktor. Peneliti di industri prosesor berusaha mewujudkan Hukum Moore dalam pengembangan produknya. Industri material semikonduktor terus menyempurnakan produk material yang dibutuhkan prosesor, dan aplikasi komputer dan telekomunikasi berkembang pesat seiring dikeluarkannya prosesor yang memiliki kemampuan semakin tinggi. Secara tidak langsung, Hukum Moore menjadi umpan balik (feedback) untuk mengendalikan laju peningkatan jumlah transistor pada keping IC. Hukum Moore telah mengendalikan semua orang untuk bersama-sama mengembangkan prosesor. Terlepas dari alasan-alasan tersebut, pemakaian transistor akan terus meningkat hingga ditemukannya teknologi yang lebih efektif dan efisien yang akan menggeser mekanisme kerja transistor sebagaimana yang dipakai saat ini. Meskipun Gordon Moore bukanlah penemu transistor atau IC, gagasan yang dilontarkannya mengenai kecenderungan peningkatan pemakaian jumlah transistor pada IC telah memberikan sumbangan besar bagi kemajuan teknologi informasi. Tanpa jasa Moore mungkin kita belum bisa menikmati komputer berkecepatan 3GHz seperti saat ini.
Pemikiran Moore Usulan Dr. Moore yang pernah dibuat menyatakan, sistem akan jadi makin rumit dibanding sebelumnya. Dan integrasi sirkuit adalah cara untuk memangkas biaya elektronik. “Sirkuit yang terintegrasi” adalah istilah yang merujuk pada sekumpulan transistor yang saling terkoneksi, dioda-dioda, dan sirkuit pada selembar chip silikon – sejenis material semikonduksi. Ketika Dr. Moore menulis artikelnya, sirkuit terintegrasi ini punya 30 komponen. Sementara laboratorium tempat dia bekerja punya satu yang memiliki 60 komponen. Dr. Moore menuturkan, ada gejala penggandaan setiap tahunnya untuk jumlah komponen per sirkuit yang terintegrasi. Dan jika dihitung-hitung selama 10 tahun ke depan, jumlahnya akan menjadi 60.000 dalam setiap chip. Menurutnya, hal itu merupakan ekstrapolasi yang cukup berani. Tapi dia berharap prediksinya cukup akurat dan ada kondisi yang memungkinkan biayanya bisa lebih murah. Chip dalam Dunia Digital Tanpa kehadiran chip – yang terus-menerus berkembang dan mengecil secara ukuran – perangkat bergerak, PDA (personal digital assistants), game, laptop, dan pemutar musik digital, tidak akan secanggih sekarang. Tetapi ada batasan untuk seberapa banyak komponen bisa dimasukkan ke dalam sebuah chip. Hukum Moore telah meramalkan hal ini 10 sampai 20 tahun sebelum batas maksimum dicapai. Sementara itu, ada keinginan untuk meningkatkan performa sekaligus menurunkan resiko kebocoran energi dan pengurangan panas pada sebuah chip. Yang mana, hal ini menjadi masalah ketika ada kebutuhan untuk memasukkan lebih banyak sirkuit ke dalam ruangan chip yang semakin sempit. Para peneliti di seluruh dunia, mencari altenatif quantum computing dan nanotechnologies untuk menggantikan teknologi chip berbasis silikon. Walaupun begitu, Dr. Moore masih tidak yakin akan usaha mengganti komponen tersebut dengan teknologi dan material yang dikembangkan dalam skala nano. Dr. Moore menambahkan, “Kami sudah beroperasi dengan baik pada level dibawah 100nm – bisa dibilang batas konvensional untuk nanotechnology. Tetapi untuk membangun sesuatu yang lebih kecil, saya masih ragu.” ujarnya. Dalam Hukum Moore disebutkan, bahwa jumlah transistor dalam sebuah chip akan berlipat ganda setiap dua tahun. Hukum Moore dikemukakan oleh Gordon Moore, peraih gelar PhD bidang fisika dan kimia dari Caltech. Saat bekerja di Fairchild Semiconductor, ia menulis sebuah artikel berjudul “Cramming More Components Onto Integrated Circuits” di majalah
Electronics No. 8 Volume 38 pada 19 April 1965. Tulisannya inilah yang disebut sebagai Hukum Moore. Gordon Moore bersama Robert Noyce mendirikan Intel pada tahun 1968. Tak heran jika kini Gordon Moore dikenal sebagai salah satu orang terkaya di dunia. Betapa tidak, berdasarkan data riset Mercury Research pada tahun 2003, produk Intel menguasai 83,6% pasar processor dunia yang bernilai jutaan dolar AS. Meski Gordon Moore bukan penemu transistor, gagasan yang dilontarkan mengenai kecenderungan peningkatan pemakaian jumlah transistor pada integrated circuit (IC) telah memberikan sumbangan besar bagi dunia teknologi informasi. Banyak kalangan yang sempat diragukan sampai kapan Hukum Moore bisa dianggap valid. Namun, sejak Intel memproduksi chip 70-megabit dengan lebih dari satu setengah miliar transistor berteknologi 65 nanometer (nm), kepercayaan semakin meningkat. Hukum Moore ternyata masih relevan dalam perkembangan processor saat ini. Bayangkan, transistor dalam teknologi 65 nm, satu nanometer sama dengan sepermiliar meter, masih memiliki saklar untuk mengaktifkan transistor sebesar 35 nm. Proses teknologi baru ini meningkatkan jumlah transistor-transistor kecil yang dapat dimuat ke dalam sebuah chip, memberi pijakan bagi Intel untuk menghadirkan processorprocessor multi-core masa depan. Proses teknologi 65 nm juga meliputi beberapa fitur unik untuk menghemat daya dan meningkatkan kinerja. Pada bulan November 2003, Intel mengumumkan penggunaan proses 65 nm untuk membuat SRAM 4-megabit. Sejak itu, Intel telah melakukan fabrikasi dari SRAM 70-megabit yang berfungsi penuh menggunakan proses ini. Sel-sel SRAM yang kecil memungkinkan bagi integrasi cache lebih besar dalam processor, yang meningkatkan kinerja. Setiap sel memory SRAM memiliki enam transistor yang dikemas dalam bidang seluas 0.57 µm. Kira-kira 10 juta dari transistor tersebut dapat ditempatkan ke dalam satu milimeter persegi, setara dengan ukuran titik yang dihasilkan oleh pulpen.
10. Hukum H K Kirchho off Tega angan Hukum m ini menye ebutkan bah hwa di dalam suatu lup p tertutup maka m jumlah h sumber teg gangan serta tegangan t ja atuh adalah h nol.
Pada KCL (kircho off current la aw) berlaku u rumus
atau Pada KVL K (Kirchho off's voltage e law) berlaku rumus
atau
uatu ikal terttutup dari ra angkaian lisstrik Gambar 1. Contoh su d atas, rang gkaian ini te erdiri dari su umber tega angan dan Seperrti diperlihattkan dalam Gambar 1 di empatt buah komponen. Jika a sumber te egangan diju umlah deng gan teganga an jatuh pad da keemp pat kompon nen, maka hasilnya h ada alah nol, se eperti ditunju ukan oleh p persamaan berikut.
BAB V1 PENUTUP Demikian lapoaran ini saya buat semoga lapoaran ini berguna bagi saya dan teman teman yang menbacanya. Apabila dalam makalah ini terdapat kesalahan baik dalam penyusunan maupun dalam kata kata saya mohon maaf. Terima kasih
1. Kesimpulan dari hukum yang telah dipelajari diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa: a. b. c. d.
GGL itu terbentuk Apabila sepotong kawat penghantar listrik berada dalam Medan magnet yang berubah-ubah Sebuah gelombang elektromagnetik akan terbentuk apabila adanya mena magnet. Dan medan magnet akan terbentuk apabila ada medan listrik. Hukum hukum diatas adanya keterkaitan satu sama lain Besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan Beda potensial yang diterapkan kepadanya.
DAFTAR PUSTAKA 1. http://www.electricalfun.com/ Tokoh Penemu Hukum Ohm.doc - download (75 kb) 25 september 2010. 22.41
2. HaGe - http://dunia-listrik.blogspot.com
Hukum tentang bio – savart 25 september 2010. 20.55
3. http://www.intel.com/pressroom/kits/bios/moore.htm biodata tentang penemu hokum moore .26 september 2010. 19.30
4. http://anantoep.wordpress.com/2010/08/01/hukum-maxwell/
materi tentang hokum Maxwell. 28 september 2010,, 16.30
5. John R Reitz.1993.dasar teori listrik magnet,penyuntingan dan penerbitan karya ilmiah Indonesia. ITB Bandung
6. http://dunia-listrik.blogspot.com.28 september 2010. 21.50 7. Sumber :http://alljabbar.wordpress.com/2008/04/06/gaya-lorentz/. 26 september 2010. 21.30
8. Hendrik A. Lorentz - Biography at Nobelprize.org 9. sumber : http://www.museumlistrik.com/koleksi/koleksi05_0001.htm. 26 september 2010 19.00
10.
http://taghyr.wordpress.com/2008/08/20/pengertian-hambatan-arus-tegangan-dan-bunyi-
hukum-ohm/
11.
http://www.unj.ac.id/ft/elektro/belajar/halaman%20utama6.htm
12.
http://alljabbar.wordpress.com/2008/04/06/hukum-kirchoff-1/
13.
http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/04/hukum-hukum-dasar-listrik.html
14.
http://www.uploadcity.com/?q=hukum+listrik+arus+searah+dan+hukum+kirchhoff
