makalah
MAKALAH
(LISTRIK
DINAMIS)
MATA KULIAH :
FISIKA
KELAS/SEMESTER : FARMASI A/I
KELOMPOK: 2
RISA
SELI
(164111025)
TUTI
ALAWIYA BAMBALI (164111027)
MARIA
YOSEFA NATRIS NDOA (164111018)
FRANSISKA
WAE LANGOTUKAN (164111007)
SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN
CITRA HUSADA MANDIRI KUPANG
TAHUN AJARAN 2016/2017
DAFTAR ISI
Cover
BAB 1
Pendahuluan
a. Latar belakang...............................................................................................3
b.
Rumusan
masalah..........................................................................................3
c.
Tujuan............................................................................................................3
BAB 2 Isi
a.
Arus Listrik .................................................................................................4
b.
Pengukuran Arus Listrik dan Tegangan
Listrik....................................................5
c.
Hukum Ohm ..................................................................................................8
d.
Hambatan Listrik............................................................................................10
e.
Rangkaian Hambatan......................................................................................12
f.
Hukum Kirchoft 1..........................................................................................13
g.
Hukum Kirchoft 2..........................................................................................14
h.
Energi dan Daya Listrik..................................................................................16
BAB 3 Penutup
a.
Kesimpulan......................................................................................................18
b.
Saran................................................................................................................18
c.
Penutup............................................................................................................18
Daftar
pustaka
BAB 1
PENDAHULUAN
A.
LATAR BELAKANG
Dengan
perkembangan waktu dan zaman dari tahun ke tahun listrik sudah menjadi hal terpenting
yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia. Listrik membantu kehidupan
manusia dalam berbagai hal ataupun kegiatan sehari-hari
Dalam
rangkaian listrik terkhususnya rangkaian listrik dinamis terdapat arus listrik
yang bekerja pada rangkaian tersebut. Dalam suatu rangkaian juga terdapat
berbagai macam hambatan yang mempengaruhi cara kerja dari listrik tersebut.
Dan terdapat pula hukum hukum pada arus
listrik dinamis yang menjadi acuan cara kerja dari aliran listrik tersebut.
Masing
masing arus listrik memiliki tegangan dan kekuatan yang dapat diukur berdsarkan
jumlah arus yang dimiliki.
B.
RUMUSAN MASALAH
Dari latar
belakang diatas maka rumusan masalah daam makalah ini adalah
Ø Apa itu arus
listrik?
Ø Bagaimana cara
pengukuran arus listrik?
Ø Apa itu hambatan
listrik?
Ø Bagaimanakah
rangkaian hambatan listrik?
Ø Apa saja hukum
hukum dalam listrik dinamis?
Ø Apa yang
dimaksud denngan energi dan daya listrik
C.
TUJUAN
Tujuan dari
makalah ini adalah untuk
Ø mengetahui apa
yang di maksud dengan arus listrik
Ø mengetahui cara
pengukuran rus listrik dan alat apa yang digunakan dalam pengukuran arus
listrik
Ø mengetahui arti
dari hambatan listrik da rangkaian hambatan llistrik tersebut
Ø mengetahui
hukum-hukum yang terdapat dalam listrik dinamis
Ø mengetahui apa
itu energi dan daya listrik dalam listrik dinamis
BAB 2
ISI
A.
ARUS LISTRIK
Listrik
Dinamis merupakan pergerakan muatan atau aliran muatan.Arus listrik merupakan
arah gerak muatan-muatan bebas positif.Jika dalam suatu
penghantar,terus-menerus terjadi pemindahan netto muatan,maka di dalam
penghantar itu ada arus listrik.Didalam penghantar terdapat muatan-muatan bebas
yakni electron-electron yang bergerak jika mendapat gaya dari medan
listrik.Tiap-tiap muatan bebas mendapat gaya dari muatan listrik karena geraknya
mendapat percepatan,namun percepatan yang didapat itu hanya berlangsung dalam
waktu yang singkat. Sebab muatan-muatan itu mengalami gesekan akibat tumbukan
dengan partikel yang diam
Aliran
listrik ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak di dalam suatu
penghantar. Arah arus listrik (I) yang
timbul pada penghantar berlawanan arah
dengan arah gerak elektron.
Muatan
listrik dalam jumlah tertentu yang menembus suatu penampang dari
suatu penghantar dalam satuan waktu
tertentu disebut sebagai kuat arus listrik. Jadi kuat arus listrik adalah
jumlah muatan listrik yang mengalir dalam kawat penghantar tiap satuan waktu.
Gambar. 8 Segmen dari
sebuah kawat penghantar berarus
Jika dalam waktu
t mengalir muatan listrik sebesar Q, maka kuat arus listrik I
adalah:
I : kuat arus
listrik (coulomb/sekon = ampere, A)
I = Q/t :
Q muatan listrik (coulomb)
t : waktu (sekon)
Makin banyak
jumlah muatan listrik yang bergerak, makin besar pula kuat
arusnya.
Dari pembahasan
di atas, apakah Anda sudah mengerti? Bila belum, coba
perhatikan
contoh soal di bawah ini.
Contoh soal:
Jika sebuah
kawat penghantar listrik dialiri muatan listrik sebesar 360 coulomb
dalam waktu 1
menit, kita dapat menentukan kuat arus listrik yang melintasi
kawat penghantar
tersebut. Caranya seperti berikut:
Diketahui: Q =
360 coulomb
t = 1 menit = 60
sekon
Maka kuat arus
listrik ( I ) adalah ….
I = Q/t
=
360/60
I
= 6 A. Jadi kuat arus listrik (I) itu adalah 6 A.
B.
Pengukuran Arus
Listrik dan Tegangan Listrik
I. Ampermeter
Ampermeter merupakan alat untuk mengukur
arus listrik. Bagian terpenting dari
Ampermeter adalah galvanometer.
Galvanometer bekerja dengan prinsip gaya
antara medan magnet dan kumparan
berarus.
Galvanometer dapat digunakan langsung
untuk mengukur kuat arus searah yang
kecil. Semakin besar arus yang melewati
kumparan semakin besar simpangan
pada galvanometer. Cara kerja
galvanometer ini akan dibahas lebih lanjut pada
saat Anda mempelajari medan magnetik di
kelas XII jurusan IPA.
Ampermeter terdiri dari galvanometer
yang dihubungkan paralel dengan resistor
yang mempunyai hambatan rendah.
Tujuannya adalah untuk menaikan batas ukur
ampermeter. Hasil pengukuran akan dapat
terbaca pada skala yang ada pada
ampermeter.
Bagaimana cara menggunakan Ampermeter?
Misalkan Anda akan mengukur kuat arus
yang melewati rangkaian pada gambar
1.
Misalkan
R adalah lampu, maka:
Gambar 1. a. gambar
rangkaian sederhana dengan sumber arus dc.
b. rangkaian sebenarnya
Anda harus memasang secara seri
ampermeter dengan lampu. Sehingga harus
memutus salah satu ujung (lampu menjadi
padam). Selanjutnya hubungkan
kedua
ujung dengan kabel pada ampermeter, seperti gambar 2.
Gambar 2. Rangkaian cara
menggunakan Ampermeter
Gambar 3. Multimeter yang
dapat digunakan sebagai Ampermeter
Hati-hati saat Anda membaca skala yang
digunakan, karena Anda harus
memperhatikan batas ukur yang digunakan.
Misalnya Anda menggunakan batas
ukur 1A, pada skala tertulis angka dari
0 sampai dengan 10. Ini berarti saat
jarum ampermeter menunjuk angka 10 kuat
arus yang mengalir hanya 1 A. Jika
menunjukkan angka 5 berarti kuat arus
yang mengalir 0,5 A. Secara umum hasil
pengamatan pada pembacaan ampermeter
dapat dituliskan:
Skala yang ditunjuk jarum Ampermeter
Hasil pengamatan = x Batas ukur
Ampermeter
Skala maksimal
Bagaimana jika saat Anda mengukur kuat
arus jarum menyimpang melewati
batas ukur maksimal? Ini berarti kuat
arus yang Anda ukur lebih besar dari batas
ukur
alat. Anda harus memperbesar batas ukur dengan menggeser batas ukur
jika
masih memungkinkan. Jika tidak Anda harus memasang hambatan shunt
secara paralel pada Ampermeter seperti
pada gambar 4 berikut ini.
Gambar 4. Rangkaian
hambatan Shunt (Rsh) Ampermeter untuk
memperbesar batas ukurnya.
Besar hambatan shunt yang dipasang pada
Ampermeter tersebut adalah:
Rsh = 1/(n-1) Ra
dengan Rsh = Hambatan shunt satuannya Ω
(dibaca Ohm)
n =I/IA= Kelipatan batas ukur
I
= Batas ukur sesudah dipasang hambatan shunt (A)
IA = Batas ukur sebelum di pasang
hambatan shunt (A)
RA = Hambatan dalam Ampermeter ( Ω )
Untuk lebih memahami uraian di atas
pelajari contoh soal berikut ini.
1.
Berapa
kuat arus yang mengalir pada rangkaian berikut ini?
Diketahui: Skala maksimal = 10
Batas ukur = 5A
Ditanya: Hasil pengamatan?
Jawab: Hasil pengamatan = x 5 A
= 2 A
B. Voltmeter
Voltmeter adalah alat untuk mengukur
tegangan listrik atau beda potensial antara
dua
titik. Voltmeter juga menggunakan galvanometer yang dihubungkan seri
dengan
resistor. Coba Anda bedakan dengan Ampermeter!
Beda
antara Voltmeter dengan Ampermeter adalah sebagai berikut:
1.
Ampermeter merupakan galvanometer yang dirangkai dengan hambatan
shunt
secara seri, Voltmeter secara paralel.
2.
Hambatan Shunt yang dipasang pada Ampermeter nilainya kecil sedangkan
pada Voltmeter sangat besar.
Bagaimana menggunakan Voltmeter?
Menggunakan Voltmeter berbeda dengan
menggunakan Ampermeter, dalam
menggunakan Voltmeter harus dipasang
paralel pada kedua ujung yang akan
dicari beda tegangannya. Misalkan Anda
kan mengukur beda tegangan antara
ujung-ujung lampu pada gambar 5.
Gambar 5. Rangkaian
dengan sumber arus dc.
Anda cukup mengatur batas ukur pada alat
dan langsung hubungkan dua kabel
dari voltmeter ke ujung-ujung lampu
seperti pada gambar 6.
Gambar 6. Mengukur
tegangan.
Skala yang ditunjukkan jarum pada
Voltmeter
Hasil pengamatan = x batas ukur
Skala maksimal
Seperti pada saat Anda menggunakan
Ampermeter, jika jarum pada voltmeter
melewati batas skala maksimal, berarti
beda potensial yang Anda ukur lebih
besar dari kemampuan alat ukur. Sehingga
Anda harus memperbesar batas
ukur. Caranya dengan memasang resistor
(hambatan muka) secara seri pada
voltmeter. Seperti gambar 7.
Gambar 7. Rangkaian
hambatan muka (Rm) pada Voltmeter
untuk memperbesar batas ukurnya.
Besar hambatan muka yang dipasang pada
Voltmeter tersebut adalah:
Rm = (n – 1) Rv
dengan Rm = hambatan muka ( )
n = = kelipatan batas ukur Voltmeter
Vv = batas ukur Voltmeter sebelum
dipasang hambatan muka (Volt)
V = batas ukur Voltmeter setelah
dipasang hambatan muka (Volt)
Rv = hambatan dalam Voltmeter ( Ω )
Contoh:
Sebuah Voltmeter mempunyai hambatan
dalam 3 k , dapat mengukur tegangan
maksimal 5 Volt. Jika ingin memperbesar
batas ukur Voltmeter menjadi 100 Volt,
tentukan hambatan muka yang harus
dipasang secara seri pada Voltmeter.
Diketahui: Rv = 3 k
Vv = 5 Volt
V = 100 Volt
Ditanya: Rm?
Jawab: n = = 20
Rm = (n – 1) . Rv
= (20 – 1) . 3 k Ω
= 57 k
Alat ukur yang Anda pelajari di atas
adalah untuk arus searah (dc). Jika ingin
digunakan pada arus bolak-balik harus
disesuaikan dengan menambahkan diode.
Cara memasang Amperemeter :
Titik yang potensialnya lebih tinggi dihubungkan ke
terminal “+” dan titik potensialnya yang lebih rendah dihubungkan ke terminal
“-“.Jika dihubungkan terbalik,jarum penunjuk akan menyimpang dalam arah
berlawanan yaitu membentur sisi tanda nol {0},sehingga amperemeter dapat
rusak.Dan yang paling penting diperhatikan,ketika memasang amperemeter seri
dengan komponen yang akan diukur kuat arusnya adalah rangkaiannya harus
dipotong.Untuk memasang voltmeter secara paralel ,kita tidak perlu memotong
rangkaian.Kita hanya memperhatikan mana ujung komponen yang potensialnya lebih
besar.Ujung potensial yang lebih besar tersebut dihubungkan keterminal positif
dan yang potensialnya lebih kecil dihubungkan keterminal negative.
C.
Hukum Ohm
George Simon Ohm
Aliran
arus listrik dalam suatu rangkaian tidak berakhir pada alat listrik. tetapi
melingkar kernbali ke sumber arus. Pada dasarnya alat listrik bersifat
menghambat alus listrik. Hubungan antara arus listrik, tegangan, dan hambatan
dapat diibaratkan seperti air yang mengalir pada suatu saluran. Orang yang
pertama kali meneliti hubungan antara arus listrik, tegangan. dan hambatan
adalah George Simon Ohm (1787-1854) seorang ahli fisika Jerman. Hubungan
tersebut lebih dikenal dengan sebutan hukum Ohm. Setiap arus yang mengalir
melalui suatu penghantar selalu mengalami hambatan. Jika hambatan listrik
dilambangkan dengan R. beda potensial V, dan kuat arus I, hubungan antara R, V,
dan I secara matematis dapat ditulis:
Rumus hambatan listrik
Sebuah
penghantar dikatakan mempunyai nilai hambatan 1 Ω jika tegangan 1 V di antara
kedua ujungnya mampu mengalirkan arus listrik sebesar 1 A melalui konduktor
itu. Data-data percobaan hukum Ohm dapat ditampilkan dalam bentuk grafik
seperti gambar di samping. Pada pelajaran Matematika telah diketahui bahwa
kemiringan garis merupakan hasil bagi nilai-nilai pada sumbu vertikal (ordinat)
oleh nilai-nilai yang bersesuaian pada sumbu horizontal (absis). Berdasarkan
grafik, kemiringan garis adalah α = V/T Kemiringan ini tidak lain adalah nilai
hambatan (R). Makin besar kemiringan berarti hambatan (R) makin besar. Artinya,
jika ada suatu bahan dengan kemiringan grafik besar. bahan tersebut makin sulit
dilewati arus listrik. Komponen yang khusus dibuat untuk menghambat arus
listrik disebut resistor (pengharnbat).
Sebuah
resistor dapat dibuat agar mempunyai nilai hambatan tertentu. Jika dipasang
pada rangkaian sederhana, resistor berfungsi untuk mengurangi kuat arus. Namun,
jika dipasang pada rangkaian yangrumit, seperti radio, televisi, dan komputer,
resistor dapat berfungsi sebagai pengatur kuat arus. Dengan demikian,
komponen-komponen dalam rangkaian itu dapat berfungsi dengan baik. Resistor
sederhana dapat dibuat dari bahan nikrom (campuran antara nikel, besi. krom,
dan karbon). Selain itu, resistor juga dapat dibuat dari bahan karbon. Nilai
hambatan suatu resistor dapat diukur secara langsung dengan ohmmeter. Biasanya,
ohmmeter dipasang hersama-sama dengan amperemeter dan voltmeter dalam satu
perangkat yang disebut multimeter. Selain dengan ohmmeter, nilai hambatan
resistor dapat diukur secara tidak langsung dengan metode amperemeter
voltmeter.
Hukum
ohm adalah hukum yang menghubungkan antara kuat arus listrik, beda potensial,
dan hambatan. Rumus hukum ohm:Bunyi hukum ohm “Kuat arus yang mengalir pada
suatu kawat penghantar sebanding dengan tegangan yang memindahkannya”.
Rumus hukum Ohm :V= R* I
Dimana
V=tegangan atau beda potensial(volt)
R=hambatan (ohm)
I=kuat arus(ampere)
Dalam persamaan ini kuat arus yang mengalir dalam
suatu kawat penghantar(yang tidak mengalami perubahan suhu)besarnya
: Sebanding dengan tegangan yang menimbulkannya Berbanding terbalik dengan
hambatan kawat penghantar
Contoh:
Pada sebuah tahanan listrik sebesar
20 ohm terukur arus sebesar 2 A.Tentukan besar tegangan.
Penyelesaiannya:
R=20Ω
I=2 A
Maka V=R*I
=20*2=40 volt.
Contoh
Soal
Berikut
ini adalah soal-soal yang berhubungan dengan listrik dinamis: Kuat arus di dalam sepotong kawat penghantar
adalah 10 A. Berapa menit waktu yang diperlukan oleh muatan sebesar 4.800
coulomb untuk mengalir melalui penampang tersebut?
Jawaban: Diketahui: I = 10 A Q = 4.800 coulomb
Ditanyakan: t...?
Penyelesaian:
I = Q / t
t = Q / I = 4.800 C / 10 A = 480 s atau 8
menit.
Rumus
beda potensial atau sumber tegangan (V)
Beda
potensial atau sumber tegangan disimbolkan dengan V, memiliki satuan Volt (V),
dirumuskan:
V
= W / Q
Keterangan:
V = beda potensia atau sumber tegangan
listrik (Volt)
W
= energi (Joule)
Q = muatan (Coulomb)
D.
Hambatan Listrik (R)
Nilai
hambatan suatu penghantar tidak bergantung pada beda potensialnya. Beda potensial
hanya dapat mengubah kuat arus yang melalui penghantar itu. Jika penghantar
yang dilalui sangat panjang, kuat arusnya akan berkurang. Hal itu terjadi
karena diperlukan energi yang sangat besar untuk mengalirkan arus listrik pada
penghantar panjang. Keadaan seperti itu dikatakan tegangan listrik turun. Makin
panjang penghantar, makin besar pula penurunan tegangan listrik.
Dengan persamaan R=Þ* l/A
Keterangan :
R= hambatan (ohm)
L=panjang penghantar(m)
A=luas penampang(m2)
Þ= hambatan jenis (ohm m)
|
Bahan
|
Hambatan(Þ)
|
(°C)-1
|
|
Konduktor
|
||
|
Perak
|
1,59*10-8
|
0,0061
|
|
Tembaga
|
1,68*10-8
|
0,0068
|
|
Emas
|
2,44*10-8
|
0,0034
|
|
Milenium
|
2,65*10-8
|
0,00429
|
|
Besi
|
9,71*10-8
|
0,00651
|
|
Air Raksa
|
98*10-8
|
0,0009
|
|
Semi
Konduktor
|
||
|
Silicon
|
0.1-60
|
-0,07
|
|
Isolator
|
||
|
Kaca
|
109-1012
|
|
|
Karet
padatan
|
1013-1015
|
Hubungan Þ dengan kenaikan suhu
ÞT = Þ o (1+α ∆T)
keterangan:
ÞT=hambatan jenis pada suhu T
Þ○=Mula-mula
Α=koefesiensi suhu (°C)
∆T=Perubahan suhu(T2-T1)
Α merupakan kenaikan Þ setiap kenaikan suhu 1°C
Hubungan hambatan penghantar dengan suhu
RT=R0(1+α∆T)
Keterangan:
RT= hambatan penghantar pada suhu T
R0= hambatan penghantar mula-mula
α= koefisiensi suhu °K(+273)
∆T= kenaikan suhu
- Rangkaian Hambatan
Susunan seri menyebabkan hambatan total ran gkaian
menjadi lebih besar,sedangkan susunan paralel menyebabkan hambatan total
paralel menjadi lebih kecil.
E.RANGKAIAN HAMBATAN
Hambatan Seri
Berdasarkan hukum Ohm:
V = IR, pada hambatan R1 terdapat teganganV1 =IR1 dan pada hambatan R2 terdapat
tegangan V2 = IR 2. Karena arus listrik mengalir melalui hambatan R1 dan
hambatan R2, tegangan totalnya adalah VAC = IR1 + IR2. Mengingat VAC merupakan
tegangan total dan kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian seperti di
atas (rangkaian tak bercabang) di setiap titik sama makaVAC = IR1 + IR2I R1 =
I(R1 + R2) R1 = R1 + R2 ; R1 = hambatan totalRangkaian seperti di atas disebut
rangkaian seri. Selanjutnya, R1 ditulis Rs (R seri) sehingga Rs = R1 + R2
+...+Rn, dengan n = jumlah resistor. Jadi, jika beberapa buah hambatan dirangkai
secara seri, nilai hambatannya bertambah besar. Akibatnya, kuat arus yang
mengalir makin kecil. Hal inilah yang menyebabkan nyala lampu menjadi kurang
terang (agak redup) jika dirangkai secara seri. Makin banyak lampu yang
dirangkai secara seri, nyalanya makin redup. Jika satu lampu mati (putus),
lampu yang lain padam.
V=i*R
V1= iR1+iR2+iR3
V=V1+V2+V3
iRS=iR1+iR2+iR3
iRs=i(R1+R2+R3)
Rs=R1+R2+R3
Rs=∑Ri
Karena HAmbatan R menjadi lebih besar maka kuar arus
menjadi lebih kecil.
Hambatan
Paralel
Rangakaian Paralel -
Hambatan Total
Pada rangkaian seperti
di atas (rangkaian bercabang), V AB =V1 = V2 = V. Dengan demikian, diperoleh
persamaan
Rangakaian Paralel
Rangkaian yang menghasilkan persamaan seperti di atas disebut rangkaian
paralel. Oleh karena itu, selanjutnya Rt ditulis Rp (Rp = R paralel). Dengan
demikian, diperoleh persamaan Rangakaian Paralel Berdasarkan persamaan di atas,
dapat disimpulkan bahwa dalam rangkaian paralel, nilai hambatan total (Rp)
lebih kecil dari pada nilai masing-masing hambatan penyusunnya (R1 dan R2).
Oleh karena itu, beberapa lampu yang disusun secara paralel sama terangnya
dengan lampu pada intensitas normal (tidak mengalami penurunan). Jika salah
satu lampu mati (putus), lampu yang lain tetap menyala.
V=iR atau i= ∑Ri
I=i1+i2+i3
V/Rp=V/R1+V/R2+V/R3
Jadi 1/Rp=1/R1+1/R2+1/R3
Hambatan pengganti paralel lebih kecil dari pada
hambatan resistor yang terkecil.Jadi untuk memperoleh hambatan pengganti paling
kecil dari beberapa resistor maka resistor itu harus disusun paralel.
F.Hukum
Kirchoft 1
Dalam alirannya,
arus listrik juga mengalami cabang-cabang.
Ketika arus
listrik melalui percabangan tersebut, arus listrik terbagi pada setiap
percabangan dan
besarnya tergantung ada tidaknya hambatan pada cabang
tersebut. Bila hambatan
pada cabang tersebut besar maka akibatnya arus listrik
yang melalui
cabang tersebut juga mengecil dan sebaliknya bila pada cabang,
hambatannya
kecil maka arus listrik yang melalui cabang tersebut arus listriknya
besar.
Selanjutnya
hubungan jumlah kuat arus listrik yang masuk ke titik percabangan/
simpul dengan
jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan akan
diselidiki
dengan percobaan pada lembar percobaan dan diharapkan Anda
mencobanya.
Dari percobaan
akan didapatkan bahwa penunjukkan ampere meter A1 sama
dengan
penjumlahan penunjukkan A2 dan A3 (lihat gambar 10)
Hal tersebut
dikenal sebagai hukum I Kirchhoff yang berbunyi:
Jumlah kuat arus
listrik yang masuk ke suatu titik simpul sama dengan jumlah
kuat arus
listrik yang keluar dari titik simpul tersebut.
Hukum I
Kirchhoff tersebut sebenarnya tidak lain sebutannya dengan hukum
kekekalan muatan
listrik seperti tampak dalam analogi pada gambar 3.2 berikut.
Hukum I
Kirchhoff secara matematis dapat dituliskan sebagai:
∑Imasuk =∑ Ikeluar ∑dibaca ‘sigma’ artinya jumlah
Gambar 8. Skema diagram
untuk Gambar
10. Rangkaian untuk
Hukum I
Kirchhoff
menyelidiki kuat
arus yang masuk dan
keluar dari
suatu titik simpul
Bila Anda telah
menyimak uraian di atas, dan telah memahaminya, silakan Anda
coba
selesaikan/kerjakan soal berikut.
Bila Anda belum
memahami dengan baik, silakan Anda ulangi lagi sampai Anda
dapat
memahaminya dengan baik.
Contoh soal:
Perhatikanlah
titik simpul A dari suatu
rangkaian
listrik seperti tampak pada
gambar!
Kuat arus I1 =
10 A, I2 = 5 A arah menuju
titik A.
Kuat arus I3 = 8
A arah keluar dari titik A
Berapakah besar
dan arah kuat arus I4?
Penyelesaian:
menurut Hukum I Kirchhoff = åImasuk = åIkeluar
Selanjutnya åImasuk = I1 + I2 = 10 + 5 = 15 ampere.
I3 = 8 A arahnya
keluar dari titik A berarti I4 pastilah berarah keluar sehingga:
åIkeluar = I3 + I4 = 8 + I4
Akhirnya: å Imasuk = å Ikeluar
I1 + I2 = I3 +
I4
I5 = 8 + I4
I4 = 15 – 8 = 7
A
I4 = 7 ampere arahnya keluar dari titik
A
G.
Hukum
Kirchoft 2
Pemakaian Hukum II Kirchhoff pada
rangkaian tertutup yaitu karena ada
rangkaian yang tidak dapat
disederhanakan menggunakan kombinasi seri dan
paralel.
Umumnya ini terjadi jika dua atau lebih
ggl di dalam rangkaian yang dihubungkan
dengan
cara rumit sehingga penyederhanaan rangkaian seperti ini memerlukan
teknik
khusus untuk dapat menjelaskan atau mengoperasikan rangkaian tersebut.
Jadi Hukum II Kirchhoff merupakan solusi
bagi rangkaian-rangkaian tersebut
yang berbunyi:
Di dalam sebuah rangkaian tertutup,
jumlah aljabar gaya gerak listrik ( å) dengan
penurunan tegangan (IR) sama dengan nol.
Dirumuskan:
åe+ å IR = 0
Selanjutnya ada beberapa tahap yang
diperkenalkan pada Anda melalui kegiatan
3 ini yaitu pertama rangkaian dengan
satu loop (loop adalah rangkaian tertutup)
serta
selanjutnya rangkaian dengan dua loop atau lebih.
Rangkaian
dengan satu loop
Pada
gambar 12 berikut menunjukkan rangkaian sederhana dengan satu loop.
Pada
rangkaian tersebut, arus listrik yang mengalir adalah sama, yaitu I (karena
pada
rangkaian tertutup).
Dalam
menyelesaikan persoalan di dalam loop perhatikan hal-hal berikut ini!
a.
Kuat arus bertanda positif jika searah dengan loop dan bertanda negatif jika
berlawanan dengan arah loop.
b.
GGL bertanda positif jika kutub positipnya lebih dulu di jumpai loop dan
sebaliknya ggl negatif jika kutub negatif lebih dulu
di jumpai loop.
Misalkan kita ambil arah loop searah dengan arah I,
yaitu a-b-c-d-a
Gambar 12.
Rangkaian dengan satu loop
Kuat arus listrik I di atas dapat
ditentukan dengan menggunakan Hukum II
Kirchhoff: åe+ å IR = 0
– å 1 + å 2 + I (r1 + r2 + R) = 0
Jika harga å1, å2, r1, r2 &
R diketahui maka kita dapat menentukan harga I-nya!
Rangkaian dengan dua loop atau
lebih
Rangkaian yang memiliki dua loop
atau lebih disebut juga rangkaian majemuk.
Langkah-langkah dalam
menyelesaikan rangkaian majemuk ini adalah sebagai
berikut:
Gambar 13. Rangkaian
dengan dua loop
H.ENERGI
DAN DAYA LISTRIK
- Energi Listrik
Besarnya energi listrik yang hilang
dan berubah menjadi energi bentuk lain ketika saat hambatan (R) dialiri arus
listrik (i) dapat dihitung memakai persamaan sebagai berikut:W= V.i.t
Dimana W= besar energi listrik
V=tegangan
I= kuat arus
T=waktu
Gambar 14. Baterai
membangkitkan energi pada hambatan R
Sebuah baterai dengan tegangan
V, selama waktu t mengalirkan
muatan elektron sebanyak q
melalui
hambatan R. Untuk itu baterai
melakukan usaha W yang besarnya
sama dengan perubahan energi
potensial å Ep = V.q
kita tuliskan: W = åE p = V . q
karena q = I . t, dimana I adalah
kuat arus listrik dan t waktu, maka besar usaha
yang dilakukan adalah:
W = V . I . t
karena
V = I . R, maka besar usaha W yang sama dengan energi listrik adalah
W = V . I . t = I2 . R . t =
Dimana: W = energi listrik dalam
Joule
I = arus listrik
dalam Ampere
R = hambatan
dalam Ohm
V = beda
potensial dalam Volt
t = waktu dalam sekon (S)
q = muatan (C)
Daya Listrik
Besar Daya listrik
(P) pada suatu alat listrik adalah merupakan besar energi listrik
(W) yang muncul
tiap satuan waktu (t), kita tuliskan.
P =
→ W = P . t
dengan satuan P
adalah Joule (S)1 atau watt. Jika nilai W pada persamaan (6 - 4)
kita substitusikan pada
persamaan (6-5), maka kita dapatkan nilai daya listrik P
besarnya adalah: P = V
. I = I2 . R =
BAB
3
PENUTUP
a.
kesimpulan
Listrik dinamis adalah lsitrik dengan
arus yang bergerak, memiliki besar hambatannya sendiri dan dapat sangat berguna
bagi kehidupan manusia sehari hari
b. Saran
Menyadari baha penulisan makalah
ini masih jauh dari kata sempurna, kedepannya kami akan lebih berusaha untuk
menjelaskan tentang makalah di atas dengan sumber-sumber yang lebih banyak
sehingga dapat dipertanggung jawabkan.
c. Penutup
Demikian
yang dapat kami paparkan mengenai materi yang menjadi pokok bahasan dalam
makalah ini , tentunya masih banyak kelemahan dan kekurangannya, karena
terbatasnya pengetahuan dan kurangnya referensi yang berhubungan dengan judul
dari makalah ini.
Kami
sangat berharap kepada pembaca agar memberikan kritik dan saran yang membangun bagi kami demi meningkatkan isi dari makala
ini dan penulisan makalah-makalah pada kesepatan berikutnya. Semoga makalah ini
berguna bagi kami terkhususnya juga bagi para pembaca.
Daftar pustaka
https://joenita.wordpress.com/fisika/listrik-dinamismakalah/
adobe
reader-LISTRIK dinamis.pdf
https://wikipedia.com/fisika/listrikdinamis/
Komentar
Posting Komentar