Ano/ppl/2012
RINGKASAN MATERI TEGANGAN DAN TAHANAN LISTRIK Mata Pelajaran Bahan Kajian Kelas/semester Potensi Dasar
: Dasar-dasar listrik dan elektronika : Konsep tegangan dan resistansi : 10/1 : Menjelaskan arus, tegangan dan tahanan listrik
Pembahasan materi tegangan dan tahanan meliputi; Tegangan
Hukum Faraday
Persamaan Tegangan
Periode
Frequens i
Hukum Faraday tentang ggl induksi: Hukum kelistrikan yang membicarakan tentang gaya gerak listrik yang dibangkitkan oleh suatu penghantar yang bergerak didalam medan magnit. Definisi : bila suatu penghantar digerakkan didalam medan magnit, maka pada kedua ujung penghantar tersebut akan timbul gaya gerak listrik (ggl) [electro motive force = emf = e] Emf adalah suatu proses yang dapat menimbulkan tegangan listrik, arus listrik dan daya listrik.
Tegangan listrik adalah perbedaan potensial listrik antara dua buah titik dalam rangkaian listrik dinyatakan dalam satuan volt (V) -
-
-
Kutub positip (kekurangan elektron) Tegangan
-
-
- -- - - - - ---
Kutub negatip (kelebihan elektron)
Gambar 1.19
Sumber tegangan
Satuan SI yang ditetapkan untuk tegangan adalah Volt Simbol formula untuk tegangan adalah U Simbol satuan untuk Volt adalah V Pembagian dan kelipatan satuan : 1 MV = 1 Megavolt =
1000000 V = 106 V
1 kV = 1 Kilovolt
=
1000 V = 103 V
1 mV = 1 Millivolt
=
1/1000 V = 10-3 V
1 V = 1 Mikrovolt = 1/1000000 V = 10-6 V
Ano/ppl/2012
Arus I 1
+
U1
Tahanan 1 Us
2
U2
Tahanan 2
-
3
Tegangan sumber (simbol Us) adalah tegangan yang dibangkitkan didalam sumber tegangan. Tegangan jatuh atau secara umum tegangan (simbol U) adalah tegangan yang digunakan pada beban.
Persamaan Tegangan
Emax
Ano/ppl/2012
Periode Periode adalah waktu yang diperlukan untuk mencapai satu gelombang penuh. Periode diberi simbol T dalam satuan detik (s). Frequensi
Ano/ppl/2012 Frequensi adalah jumlah siklus atau periode setiap satu detiknya. Simbol frequensi adalah f dalam satuan – Hertz simbol Hz. Bila dihubungkan dengan pernyataan tentang periode, maka akan diperoleh persamaan:
f=
T=
T = periode dalam detik (s) f = frequensi dalam hertz (Hz) Amplitudo Amplitudo adalah tinggi simpangan suatu gelombang terhadap garis netral atau mendatar, baik positif maupun negatif. Sehingga untuk gelombang AC amplitudo = harga maksimum (E max)
Tahanan
Klasifikasi menurut hantaran listrik
Persamaan
Penghantar listrik; bahwa tidak semua bahan dapat menghantarkan arus listrik. Maka untuk bahan-bahan yang jumlahnya sangat banyak ini dapat dikelompokan atau (diklasifikasikan) menurut daya hantar listriknya. Bahan dikelompokan menjadi 3 bagian yaitu : 1. Penghantar (konduktor) adalah: Suatu bahan yang mudah sekali dalam menghantarkan arus listrik (daya hantar listriknya besar), sebab didalam bahan tersebut terdapat elektron-elektron bebas dalam jumlah yang sama besar Contoh : emas, perak, tembaga, aluminium, besi, timah, baja, dll. 2. Setengah penghantar (semi konduktor) adalah: Suatu bahan yang kurang baik dalam menghantarkan maupun menyekat arus listrik, sebab didalam bahan tersebut hanya terdapat elektron-elektron bebas yang jumlahnya sangat kecil. Contoh : Germanium, Silicon dll (bahan penyusun transistor). 3. Penyekat (Isolator) Suatu bahan yang sulit sekali dilalui arus listrik (daya hantar listriknya sangat kecil sekali bahkan tidak dapat menghantarkan arus listrik sama sekali), sebab dalam bahan tersebut tidak ada elektron bebasnya. Contoh : Plastik, kertas, mika, keramik, kaca dll.
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
+ + -
+
+
+
+ -
-
-
-
Elektron bebas
-
Atom
Gambar : Gerakan elektron didalam penghantar logam Satuan SI yang ditetapkan untuk tahanan listrik adalah Ohm. Simbol formula untuk tahanan listrik adalah R
Ano/ppl/2012 Simbol satuan untuk Ohm yaitu (baca: Ohm). adalah huruf Yunani Omega.
Persamaan dalam penghantar adalah;
Tahanan R =
Tahanan jenis ρ Panjang penghantar l Luas penampang A
Ditulis dengan simbol :
R Tahanan penghantar
R tahanan penghantar dalam
ρ.l A
tahanan jenis dalam .mm2/m l
panjang penghantar dalam m
A luas penampang dalam mm2 Persamaan diatas dapat ditransfer kedalam bermacam-macam besaran. Dengan demikian secara perhitungan dimungkinkan juga untuk menentukan panjang penghantar, tahanan jenis dan luas penampang.
Panjang penghantar
l
R.A ρ
Tahanan jenis
ρ
R.A l
Luas penampang
A
ρ.l R
Melalui penempatan satuan kedalam persamaan tahanan jenis, maka diperoleh satuan tahanan jenis.
ρ
R.A ; l
ρ dalam
Ω . mm2 m
Contoh soal : Kawat baja 250 m dan luas penampang 1 mm2 mempunyai tahanan 35 Berapa besarnya tahanan jenis kawat tersebut ? Diketahui :
l = 250 m A = 1 mm2 R = 35 .
Hitunglah :
R.A ; l 35 Ω . 1mm2 Ω . mm2 ρ 0,14 250 m m
Jawab :
ρ
Sebagai contoh, besarnya tahanan jenis untuk : tembaga
= 0,0178 .mm2/m
alumunium = 0,0278 .mm2/m perak
= 0,016 .mm2/m
Ano/ppl/2012 Penghantar terhadap suhu
Contoh soal : Suatu kawat mempunyai hambatan 1,25 pada suhu 0 C. Berapa suhu yang diperlukan agar hambatannya menjadi 2x hambatan semula. : / C
=
∆t = ∆t =
Harga maksimum adalah harga atau nilai antara garis mendatar (nol) sampai ke puncak gelombang (baik positif maupun negatif). Sehingga disebut harga puncak. Harga puncak kepuncak merupakan harga dari puncak positif sampai puncak negatif. Harga rata-rata adalah harga rata positif atau negatif yang simetris terhadap sumbu nol dan dimulai dari titik nol. Sumber: dasar dasar listrik
