LISTRIK

LISTRIKLISTRIK

Insan Wijaya (FKIP Biologi)

1. MEDAN LISTRIK1. MEDAN LISTRIK

1. Medan Listrik Statik atau Elektro Statik dibahas tentang masalah listrik dimana muatan dalam keadaan statis (diam)

Gejala listrik statis ini mula-mula diamati oleh orang Yunani yaitu pada saat menggosok suatu benda dg benda lain.Benda yg telah digosok tsb dapat menarik benda-benda lain yg ringan dan dikatakan bahwa benda tsb telah bermuatan LISTRIK


Ada 2 jenis muatan listrika.Muatan positif kaca digosok kain sutrab.Muatan negatif ebonit digosok kain wool


Proton (+) masa 1,67 x 10-27 Kg 1,6 x 10-19 C

Elektron (-) masa 9,1 x 10-31 Kg 1,6 x 10-19 C

Proton (+) masa 1,67 x 10-27 Kg 1,6 x 10-19 C

Elektron (-) masa 9,1 x 10-31 Kg 1,6 x 10-19 C


2. Hukum Coulomb


F = gaya (Newton)q1q2 = besar muatan

(Coulomb)r = jarak (meter)K = konstanta

pembandingUntuk udara / hampa

2

21

r

qqkF

hampaudaraaspermitivit

C

Nmxk

/

1094

1

0

2

29

0


1. Garis Gaya listrik“Garis gaya listrik adalah garis khayal yg ditarik dalam medan listrik sedemikian rupa sehingga arah garis singgung pada setiap titik pada garis itu sama dengan arah kuat medan listrik”

II. HUKUM GAUSS & APLIKASINYAII. HUKUM GAUSS & APLIKASINYA

EB

AB

EA


II. HUKUM GAUSS & APLIKASINYAII. HUKUM GAUSS & APLIKASINYA

Suatu muatan titik positif yg berada dalam medan listrik akan bergerak dg lintasan yg sesuai dg arah garis gaya

Dalam suatu daerah dimana kuat medannya besar, maka jumlah garis gaya yg menembus persatuan luas bidang dalam arah tegak lurus juga semakin besar


2. KUAT MEDAN (E)

r

RP 2r

qkE

q

FEEqF .

E = Kuat medanr = Jarak suatu titik dari pusat bola

II. HUKUM GAUSS & II. HUKUM GAUSS & APLIKASINYAAPLIKASINYA

3. Kuat Medan diantara Dua Keping Penghantar Bermuatan

++++++++++

----------

0

E

= rapat muatan

II. HUKUM GAUSS & II. HUKUM GAUSS & APLIKASINYAAPLIKASINYA

1. Energi PotensialSebuah benda bermuatan dapat digerakan dalam medan listrik yg ditimbulkan oleh muatan lain

Usaha untuk memindahkan

q’ dalam medan listrik yg ditimbulkan oleh qr

qqkEp

1

III. ENERGI POTENSIAL DAN POTENSIAL III. ENERGI POTENSIAL DAN POTENSIAL LISTRIKLISTRIK

2. Potensial Listrik

r q’q

v = Potensial listrik di titik yg berjarak r dari muatan q (volt)

r

qkv


3. Usaha listrikUntuk memindahkan muatan q’ dalam muatan listrik dari titik A ke titik B


WAB = q’ (VA – VB )

ARUS LISTRIKARUS LISTRIK

1. Arus ListrikAda 2 jenis muatan listrik Muatan positif (proton) Muatan negatif (elektron)

Bila elektron2 bergerak di dalam suatu penghantar, maka di dlm penghantar terjadi arus listrikBila elektron tsb bergerak bolak baik disebut arus bolak balik (AC), bila bergerak searah disebut arus searah (DC)


Menurut perjanjian : arah arus listrik berlawanan dg arah aliran elektron


Jika potensial listrik pada ttk P lebih tinggi terhadap ttk Q maka muatan listik positif akan mengalir dr ttk P ke ttk Q atau sebaliknya elektron akan bergerak dr ttk Q ke ttk P

P Q

AA

l

V


Definisi :

Kuat arus listrik (I) adalah jumlah muatan listrik yg mengalir persatuan waktu


dt

coulombamper

t

QI 11

neAvt

neAlI

n = jml elektron/vol 1/m3

e = muatan elektron = 1,6.10-19 CA = luas penampang m2

v = kecep elektron m/sI = kuat arus amper



R = tahanan ohmA = luas penampang m2

V = tegangan listrik voltI = kuat arus amperl = panjang penghantar m2

= rapat jenis

j = rapat arus amper/m2

A = luas penampang m2

I = kuat arus amper

Hukum Ohm

Rapat Arus

A

Ij

IRV

A

lR


Hukum 1 KirchoffJumlah kuat arus yang masuk ke suatu titik percabangan, sama dengan jml kuat arus yang keluar dari titik itu


I1

I2I3

I4I5


1. Sumber Tegangan ListrikSumber tegangan listrik ialah elemen yg dapat membuat suatu titik bertegangan listrik lebih tinggi dari pada tegangan listrik titik lain

RANGKAIAN ARUS SEARAH (DC)RANGKAIAN ARUS SEARAH (DC)

elemen kering = battery accu generator DC




Arus listrik mengalir keluar dari kutub positif sumber menuju ke kutub negatif nya

Di dalam sumber, arus listrik mengalir dari kutub negatif ke kutub positif nya

R

Br

I

A I

I

+

- +I


Sebuah elemen (sumber tegangan) biasanya memiliki gaya gerak listrik (ggl) dan hambatan dalam (r)

W = energi (joule)Q = muatan (coulomb)

= g g l

R

Br

I

A I

I

+

Arus listrik mengalir Arus listrik mengalir karena adanya karena adanya tegangan listriktegangan listrik

Q

W


RrI

I = kuat arus (amper)R = tahanan rangkaian (ohm)r = tahanan dalam (ohm)

= g g l



Tegangan Jepit (Vab)Adalah beda tegangan kutub-kutub sumber tegangan saat sumber tegangan itu mengalirkan arus

R BIA

2. Hambatan Seri / paralel



Hambatan Seri

A

Rs

BI

I = I1 = I2 = I3

VAB = VAP + VPQ + VQB

VAP = I1 R1 VPQ = I2 R2

Rs = R1 + R2 + R3

A QP B

R1 R2 R3

I I1 I2 I3


A

R4

B

I1

I2

I3

I4

R3

R2

R1

A

Rp

BI

I = I1 + I2 + I3

VAB lewat R1 = VAB lewat R2 = dstI1 = VAB / R1 I2 = VAB / R2

1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

RANGKAIAN ARUS SEARAH (DC)RANGKAIAN ARUS SEARAH (DC) Hambatan Paralel

3. Sumber Tegangan Seri / Paralel



Sumber Tegangan Seri

= 1 + 2 + 3 + 4

r s = r1 + r2 + r3 + r4

A A BB

r4r3r2r1r

1 2 3 4

3. Sumber Tegangan Seri / Paralel



Sumber Tegangan Paralel

pengganti =

r = r / n

A B

r

r

r

r

r

A B


4. Hambatan Transformasi


A

B R3

R2R1

CA

B

Rz

RyRx

C


Rumus Hambatan Transformasi


z

zxzyyx

y

zxzyyx

x

zxzyyx

z

y

x

R

RRRRRRR

R

RRRRRRR

R

RRRRRRR

RRR

RRR

RRR

RRR

RRR

RRR

3

2

1

321

21

321

31

321

32

LISTRIK

Documents

Transcript of LISTRIK