Kelompok 8 kelistrikan
-
Upload
nanda-reda -
Category
Education
-
view
58 -
download
1
Transcript of Kelompok 8 kelistrikan
IPA DASARIPA DASARKELISTRIKANKELISTRIKANKelompok 8Kelompok 8
1. Fanti Annisa1. Fanti Annisa 4001414008 (@4001414008 (@__fannisa_)fannisa_)
2. Reda Harwinanda2. Reda Harwinanda 4001414043 (@reananna)4001414043 (@reananna)
3. Umi Chulsum3. Umi Chulsum 4001414044 (@umi10_)4001414044 (@umi10_)
LISTRIK DINAMISLISTRIK DINAMIS
• Listrik adalah salah satu bentuk energi yang Listrik adalah salah satu bentuk energi yang
ditimbulkan oleh gerak partikel-partikel ditimbulkan oleh gerak partikel-partikel
bermuatan yang disebut elektron. Listrik bermuatan yang disebut elektron. Listrik
sudah ada sejak terbentuknya alam raya ini. sudah ada sejak terbentuknya alam raya ini.
Kalian dapat melihat fenomena listrik secara Kalian dapat melihat fenomena listrik secara
alami di alam raya ini yaitu petir. Di awan alami di alam raya ini yaitu petir. Di awan
terjadi loncatan elektron yang akan terjadi loncatan elektron yang akan
membentuk petir.membentuk petir.
•Arus listrik bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah, dari positif ke negatif, dari anoda ke katoda. Syarat terjadinya arus listrik adalah karena adanya perbedaan potensial yang ditimbulkan oleh sumber arus atau sumber tegangan. Jadi arus listrik adalah muatan listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian.
• Besarnya arus listrik dinamakan kuat arus listrik yang didefinisikan sebagai banyaknya muatan listrik yang mengalir pada penampang suatu konduktor tiap satu satuan waktu.
• Dimana:Dimana:
• I = Kuat arus listrik (Coulomb/sekon atau Ampere)I = Kuat arus listrik (Coulomb/sekon atau Ampere)
• Q = jumlah muatan (Coulomb)Q = jumlah muatan (Coulomb)
• t = waktu tempuh (sekon)t = waktu tempuh (sekon)
• Ketika terjadi mati listrik, maka lampu-lampu tidak Ketika terjadi mati listrik, maka lampu-lampu tidak
akan menyala, karena tidak ada arus yang mengalir. akan menyala, karena tidak ada arus yang mengalir.
Bagaimana agar arus listrik dapat mengalir terus ? Bagaimana agar arus listrik dapat mengalir terus ?
Agar arus listrik dapat mengalir terus dalam suatu Agar arus listrik dapat mengalir terus dalam suatu
penghantar, maka pada ujung-ujung penghantar harus penghantar, maka pada ujung-ujung penghantar harus
selalu ada beda potensial. Alat yang dapat selalu ada beda potensial. Alat yang dapat
menghasilkan beda potensial atau tegangan listrik menghasilkan beda potensial atau tegangan listrik
adalah sumber tegangan atau sumber arus listrik. adalah sumber tegangan atau sumber arus listrik.
Sumber tegangan bermacam-macam, diantaranya Sumber tegangan bermacam-macam, diantaranya
adalah elemen volta, elemen kering, dan aki. adalah elemen volta, elemen kering, dan aki.
• Hukum ohm mempelajari tentang hubungan kuat arus dengan Hukum ohm mempelajari tentang hubungan kuat arus dengan
beda potensial ujung-ujung hambatan. George Simon Ohm beda potensial ujung-ujung hambatan. George Simon Ohm
(1787-1854), melalui eksperimennya menyimpulkan bahwa arus I (1787-1854), melalui eksperimennya menyimpulkan bahwa arus I
pada kawat penghantar sebanding dengan beda potensial V yang pada kawat penghantar sebanding dengan beda potensial V yang
diberikan ke ujung-ujung kawat penghantar tersebut: diberikan ke ujung-ujung kawat penghantar tersebut:
• Besarnya arus yang mengalir pada kawat penghantar tidak Besarnya arus yang mengalir pada kawat penghantar tidak
hanya bergantung pada tegangan, tetapi juga pada hambatan hanya bergantung pada tegangan, tetapi juga pada hambatan
yang dimiliki kawat terhadap aliran elektron. Kuat arus listrik yang dimiliki kawat terhadap aliran elektron. Kuat arus listrik
berbanding terbalik dengan hambatan:berbanding terbalik dengan hambatan:
• Makin besar hambatan ini, makin kecil arus untuk suatu tegangan V. Dengan demikian, arus I yang mengalir berbanding lurus dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar dan berbanding terbalik dengan hambatannya. Pernyataan ini dikenal dengan Hukum Ohm, dan dinyatakan dengan persamaan:
•Hambatan disebut juga resistor (R) dengan Hambatan disebut juga resistor (R) dengan
satuan ohm (satuan ohm (Ω) Ω) yang berguna untuk mengatur yang berguna untuk mengatur
besarnya kuat arus listrik yang mengalir melalui besarnya kuat arus listrik yang mengalir melalui
suatu rangkaian listrik. Alat ukur yang digunakan suatu rangkaian listrik. Alat ukur yang digunakan
untuk mengukur suatu hambatan adalah untuk mengukur suatu hambatan adalah
ohmmeter. Hambatan yang dimiliki oleh suatu ohmmeter. Hambatan yang dimiliki oleh suatu
bahan penghantar dapat mempengaruhi kuat bahan penghantar dapat mempengaruhi kuat
arus yang mengalir pada penghantar tersebut.arus yang mengalir pada penghantar tersebut.
•Berdasar sifat resistivitas bahan, suatu bahan Berdasar sifat resistivitas bahan, suatu bahan
dibagi menjadi tiga, yaitu konduktor, isolator, dibagi menjadi tiga, yaitu konduktor, isolator,
semikonduktor. Konduktor memiliki hambatan semikonduktor. Konduktor memiliki hambatan
yang kecil, sehingga dapat menghantarkan yang kecil, sehingga dapat menghantarkan
listrik dengan baik. listrik dengan baik.
• Pada rangkaian listrik tidak bercabang, kuat arus Pada rangkaian listrik tidak bercabang, kuat arus
yang melalui tiap komponen adalah sama besar. yang melalui tiap komponen adalah sama besar.
Pada rangkaian listrik bercabang, arus listrik terbagi Pada rangkaian listrik bercabang, arus listrik terbagi
pada setiap percabangan dan besarnya tergantung pada setiap percabangan dan besarnya tergantung
ada tidaknya hambatan pada cabang tersebut.ada tidaknya hambatan pada cabang tersebut.
• Besarnya arus listrik pada masing-masing cabang dikenal Besarnya arus listrik pada masing-masing cabang dikenal
dengan hukum Kirchhoff I yang berbunyi: “pada rangkaian dengan hukum Kirchhoff I yang berbunyi: “pada rangkaian
listrik yang bercabang, jumlah kuat arus yang masuk pada listrik yang bercabang, jumlah kuat arus yang masuk pada
suatu titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang suatu titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang
keluar dari titik cabang itu”.keluar dari titik cabang itu”.
HAMBATAN DALAM RANGKAIAN DAPAT DIRANGKAI SECARA SERI, PARALEL, ATAU SERI-PARALEL (GABUNGAN).A. RANGKAIAN SERI
• Penyusunan hambatan listrik secara seri berfungsi untuk Penyusunan hambatan listrik secara seri berfungsi untuk
memperbesar hambatan dan pembagi tegangan. Arus listrik memperbesar hambatan dan pembagi tegangan. Arus listrik
adalah muatan listrik yang mengalir. Pada rangkaian hambatan adalah muatan listrik yang mengalir. Pada rangkaian hambatan
seri, muatan-muatan itu akan mengalir melalui semua seri, muatan-muatan itu akan mengalir melalui semua
hambatannya secara bergantian. Berarti muatan yang melalui R1, hambatannya secara bergantian. Berarti muatan yang melalui R1,
R2 dan R3 akan sama dan kuat arusnya secara otomatis harus R2 dan R3 akan sama dan kuat arusnya secara otomatis harus
sama. Karena I sama, maka sesuai hukum Ohm, dapat diketahui sama. Karena I sama, maka sesuai hukum Ohm, dapat diketahui
bahwa beda potensial ujung-ujung hambatan akan sebanding bahwa beda potensial ujung-ujung hambatan akan sebanding
dengan besarnya hambatan R.dengan besarnya hambatan R.
A
V
V2
I2
V3
I3I
V1
I1
A. RANGKAIAN PARALEL
I1A
V
I2 I3
IP
• Penyusunan hambatan listrik secara paralel berfungsi untuk Penyusunan hambatan listrik secara paralel berfungsi untuk
membagi-bagi arus dan memperkecil hambatan listrik.membagi-bagi arus dan memperkecil hambatan listrik.
• Besar hambatan total pengganti pada rangkaian listrik paralel Besar hambatan total pengganti pada rangkaian listrik paralel
adalah kebalikan hambatan penggantinya sama dengan jumlah adalah kebalikan hambatan penggantinya sama dengan jumlah
kebalikan hambatan dari tiap-tiap penghambatnya.kebalikan hambatan dari tiap-tiap penghambatnya.
• Kuat arus yang melalui hambatan pengganti paralel sama Kuat arus yang melalui hambatan pengganti paralel sama
dengan jumlah kuat arus yang melalui tiap-tiap komponen.dengan jumlah kuat arus yang melalui tiap-tiap komponen.
•
• Tegangan pada ujung-ujung tiap komponen sama, yaitu Tegangan pada ujung-ujung tiap komponen sama, yaitu
sama dengan tegangan pada ujung-ujung hambatan sama dengan tegangan pada ujung-ujung hambatan
pengganti paralelnya.pengganti paralelnya.
• Hukum II Kirchhoff tentang tegangan menyatakan bahwa “ Hukum II Kirchhoff tentang tegangan menyatakan bahwa “
jumlah aljabar perubahan tegangan yang mengelilingi suatu jumlah aljabar perubahan tegangan yang mengelilingi suatu
rangkaian tertutup (loop) sama dengan nol”. Rangkaian rangkaian tertutup (loop) sama dengan nol”. Rangkaian
tertutup (loop) dalam suatu rangkaian listrik adalah tertutup (loop) dalam suatu rangkaian listrik adalah
rangkaian keliling yang berasal dari suatu titik dan akhirnya rangkaian keliling yang berasal dari suatu titik dan akhirnya
kembali lagi ke titik tersebut.kembali lagi ke titik tersebut.
• Untuk menggunakan persamaan tersebut dalam satu atau dua Untuk menggunakan persamaan tersebut dalam satu atau dua
loop, harus memperhatikan hal-hal berikut :loop, harus memperhatikan hal-hal berikut :
• 1. Kuat arus bertanda positif jika searah dengan loop dan 1. Kuat arus bertanda positif jika searah dengan loop dan
bertanda negatif jika berlawanan dengan arah loop.bertanda negatif jika berlawanan dengan arah loop.
• 2. GGL bertanda positif jika kutub positifnya lebih dulu dijumpai 2. GGL bertanda positif jika kutub positifnya lebih dulu dijumpai
loop dan sebaliknya GGL negatif jika kutub negatifnya lebih dulu loop dan sebaliknya GGL negatif jika kutub negatifnya lebih dulu
dijumpai loop. dijumpai loop.
•
Hal.: 21PENOMENA LISTRIK STATIS
TERJADINYA LISTRIK STATISTERJADINYA LISTRIK STATIS
Contoh penomena listrik statis
Batang karet keras, batang kaca, atau penggaris plastik, digosok dengan sepotong kain
menyisir rambutKering dengan sisir plastik
menyetrika baju nilon
dll
MUATAN LISTRIKMUATAN LISTRIK• Benda yang digosok dengan benda lain sehingga menimbulkan listrik statis disebut benda Benda yang digosok dengan benda lain sehingga menimbulkan listrik statis disebut benda
tersebut bermuatan listriktersebut bermuatan listrik
Hal.: 22GEJALA LISTRIK STATIS
Kedua penggaris yang di dekatkan saling tolak menolak
Dua penggaris plastik dan batang kaca dimuati dengan cara masing-masing digosok dengan kain (wol ).
Sumber Gambar Modul Listrik Statis, Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan
MUATAN LISTRIKMUATAN LISTRIK
Hal.: 23GEJALA MUATAN LISTRIK
Kedua batang kaca yang di dekatkan saling tolak menolak
Penggaris plastik ditarik oleh batang kaca yang di dekatkan
MUATAN LISTRIKMUATAN LISTRIK
Hal.: 24JENIS MUATAN LISTRIK
Ternyata setiap benda yang ditarik oleh kaca maka ditolak oleh penggaris plastik
setiap benda yang ditolak oleh kaca maka ditarik oleh penggaris plastik
Franklin memilih muatan pada batang kaca yang digosok adalah muatan positif, sedangkan muatan pada penggaris plastik yang digosok adalah muatan negatif.
Penomena ini menunjukkan bahwa terdapat dua muatan listrik statis
Muatan negatif (-)
Muatan positif (+)
MUATAN LISTRIKMUATAN LISTRIK
Hal.: 25MUATAN LISTRIK
Muatan listrik
Dilambangkan dengan Q atau q
Memiliki satuan Coulomb (C)
muatan listrik elektron, Q = -1,6 x 10 -19 C
muatan listrik proton, Q = +1,6 x 10 -19 C
Muatan listrik elementer adalah 1,6 x 10 -19 C
HUKUM COULOMBHUKUM COULOMB
Hal.: 26HUKUM COULOMB KLS XII
F12 = Gaya pada muatan 1 oleh muatan 2 ( Newton )
F 21 = Gaya pada muatan 2 oleh muatan 1 (Newton )r = jarak antara dua muatan 1 dan muatan 2 (meter )k = tetapan perbandingan, disebut dengan tetapan Hukum Coulomb.
Nilainya tergantung pada medium di dimana benda bermuatan berada
kUntuk ruang hampa atau udara, Nilai k = 9,0 x 109 Nm2 / C2
HUKUM COULOMBHUKUM COULOMB
Hal.: 27HUKUM COULOMB
Nilai k (tetapan ) selain udara atau ruang hampa
4
1k
oK .
= permitivitas suatu medium
K = tetapan dielektrikUntuk udara atau ruang hampa K = 1
o = permitivitas udara atau ruang hampa
o = 8.854 187 82 · 10-12 C/vm
HUKUM COULOMBHUKUM COULOMB
Hal.: 28HUKUM COULOMB
Contoh soal
Di udara terdapat dua buah muatan 10 μC dan 40 μC terpisah dalam jarak 20 cm
a. Berapakah besar gaya interaksi kedua muatan tersebut?b. Apabila kedua muatan ditempatkan di suatu medium yang konstanta dielektrikumnya 3.
Berapakah gaya yang dialami oleh muatan 40 μC ?
HUKUM COULOMBHUKUM COULOMB
Hal.: 29HUKUM COULOMB
Penyelesaian : a. besarnya gaya interaksi kedua muatan adalah
HUKUM COULOMBHUKUM COULOMB
Hal.: 30HUKUM COULOMB
b.
= 30 N
THE ELECTRIC FIELD THE ELECTRIC FIELD
• Medan listrik digunakan untuk menggambarkan keadaan daerah atau ruang di sekitar Medan listrik digunakan untuk menggambarkan keadaan daerah atau ruang di sekitar
benda yang bermuatan listrikbenda yang bermuatan listrik dimana setiap benda lain yang bermuatan bila ditempatkan dimana setiap benda lain yang bermuatan bila ditempatkan
pada ruang tersebut maka benda tersebut mengalami gaya listrik statis. pada ruang tersebut maka benda tersebut mengalami gaya listrik statis.
Hal.: 31MEDAN LISTRIK DI SEKITAR MUATAN
POTENSIAL POTENSIAL LISTRIKLISTRIK
Potensial Listrik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda yang berada di
dalam medan listrik. Potensial disebut lebih tinggi jika lebih banyak mempunyai muatan
positif daripada muatan negatifnya.
VVAA>V>VBB>V>VCC>V>VDD
++++++++
++
- - - - - - - - - - - - - - - - -
+++++
- - - - - - - - - - -
POTENSIAL POTENSIAL LISTRIKLISTRIK
Besarnya potensial listrik dapat dirumuskan :
Keterangan :
V = Potensial listrik (Volt)
W = Energi listrik (Joule)
q = Muatan listrik (Coloumb)
(