Basic Electricity

OUTLINE

Besaran-besaran listrik Sumber Tegangan dan Arus Bebas Hubungan Seri-Pararel Sumber Tegangan DC dan AC Hukum Ohm Daya pada resistor

Basic Electricity

Tegangan

Tegangan merupakan besar perbedaan potensial diantara dua titik.

Satuan tegangan dinyatakan dengan volt (V). Perbedaan potensial ini yang menyebabkan muatan

dapat terus berpindah dari satu titik ke titik yang lain. Di dalam rangkaian listrik dikenal adanya tegangan

positif dan tegangan negatif.

Basic Electricity

Apa Contoh Sumber Tegangan

A Battery

Electric Power Plant

Lab Power Supply

1.5 V

9 V

13,500 V13,500 V

A few Volts

Solar Cell

Basic Electricity

Pengukuran TeganganPengukuran Tegangan

I COM V

volts

Kita dapat mengukur tegangan dengan menggunakan Voltmeter

• Connect the V of the meter to power supply red

• Connect COM (common) of the meter to power supply black

• Read the Voltage white

+2.62•Set the meter to read Voltage

Basic Electricity

Exercise

The power supply is changed to 3.2 V. What does the meter read?

I COM V

What’s the answer?

–3.2 V

Answer: –3.2 V

Find out

Basic Electricity

Titik Acuan Tegangan– Semua beda tegangan pada rangkaian harus diukur

dari suatu titik terhadap titik yang lain – Biasanya tegangan diukur dari satu titik terhadap titik

acuan 0 Volt atau sering disebut ground/earth

Basic Electricity

Ground Symbol

+_V1+_V2

+_V3

V4+_

Positive relative to ground

Negative relative to ground

Basic Electricity

Arus

Arus terjadi akibat pergerakan elektron Satuan dari arus adalah ampere (A) Di dalam rangkaian listrik, arah dari arus akan

menentukan apakah arus tersebut negatif atau positif.

Arus akan bernilai positif jika mengalir dari potensial yang lebih tinggi ke potensial yang lebih rendah.

Penentuan nilai positif atau negatif sangatlah penting di dalam analisa rangkaian listrik.

Basic Electricity

Penggambaran Tegangan dan Arus pada Rangkaian

• Arah dari arus ditandai dengan tanda panah• Arah dari tegangan ditandai dengan tanda + dan -

+v

iA

B

Basic Electricity

Aliran Arus

+++

Basic Electricity

Bagaimana Arus dapat mengalir

Arus dapat mengalir pada material konduktor

+++

Metal wires (conductors)

Currentflow

Basic Electricity

Mengapa arus tidak dapat mengalir ?

+++

Plastic material (insulators)

Arus tidak dapat mengalir pada material isolator

No currentflow

Basic Electricity

Conductor and Insulator

A material that allows free electron movement called conductor– Examples:

Aluminum Gold Copper

A material that does not allow electrons to flow freely called insulator– Examples:

Wood Plastics

Basic Electricity

Arus pada Manusia

Arus yang melewati manusia dapat menimbulkan reaksi yang bervariasi tergantung dari :– Besar arus yang mengalir– Lamanya Arus yang mengalir– Kondisi fisik Manusia

Basic Electricity

Grafik Pengaruh Arus terhadap Manusia

Basic Electricity

Pengaruh Aliran Arus

Daerah AC-1Dari 0 sampai 0,5 mA, tidak menimbulkan reaksi apa-apa

Daerah AC-2Batas a s/d b, biasanya tanpa pengaruh fisiolis yang membahayakan

Daerah AC-3Batas d s/d kurva c1, biasanya diharapkan tanpa kerusakan organik

Daerah AC-4Diatas kurva c1, efek pada pato-fiologis yang berbahaya seperti terhentinya jantung, pernapasan, luka bakar dll

Basic Electricity

Arus Searah dan Bolak-balik

Arus pada sistem kelistrikan dapat konstan atau berubah-ubah terhadap waktu.

Arus yang berubah terhadap waktu mempunyai dua jenis yaitu yang satu arah dan yang berubah arahnya (bolak-balik)

Ketika arus mengalir pada konduktor selalu mengalir pada arah yang sama maka disebut dengan arus searah (DC)

Jika arah arus berubah-ubah secara periodik maka disebut dengan arus bolak-balik (AC)

Basic Electricity

Simbol-simbol

Basic Electricity

Sumber Hubungan Seri-Pararel

Beberapa sumber tegangan yang berada dalam hubungan seri dapat diganti dengan sebuah sumber tegangan ekivalen yang mempunyai tegangan yang sama dengan jumlah aljabar dari masing-masing sumber tegangan tersebut.

V1

V3

V2 V-total V-total = V1 + V2 + V3

Basic Electricity

Sumber Hubungan Seri-Pararel

Sumber arus pararel juga dapat digabungkan menjadi sebuah sumber arus ekivalen dengan jalan menjumlahkan secara aljabar masing-masing sumber arus tersebut.

I3I2I1 I-total = I1 - I2 + I3

Basic Electricity

Resistansi

Resistansi merupakan kemampuan suatu bahan untuk menghambat arus listrik.

Setiap bahan yang ada di dunia dapat dibedakan ke dalam tiga jenis bahan berdasarkan nilai resistansinya.

Bahan yang dapat dengan mudah menghantarkan arus listrik dikenal dengan nama konduktor, bahan yang sulit menghantarkan arus listrik dikenal dengan nama resistor atau insulator sementara bahan yang nilai resistansinya di antara konduktor dan resistor adalah bahan semikonduktor.

Basic Electricity

Hukum Ohm

Arus yang mengalir pada suatu penghantar adalah sebanding dengan tegangan yang diterapkan dan berbanding terbalik dengan besar resistansinya.

V = IR

I = V/R

R = V/I

Basic Electricity

Disipasi Daya pada Resistors

Disipasi Daya pada resistor dapat diperoleh dengan mengalikan tegangan dengan arus pada resistor tersebut, atau dengan mengkombinasikan hukum ohm diperoleh :

P = VI

P = I2R

P = V2/R

Basic Electricity

Contoh Disipasi Daya

Sebuah kawat digunakan untuk melistriki sebuah lampu yang berjarak 100 m dari sumber listrik dan menarik arus 100 A jika digunakan kawat dengan tahanan 0,5 ohm/km berapakah besarnya daya yang disipasikan oleh kawat tersebut.

Tahanan kawat 100 m = 0,5 x 0,1 = 0,05 ohm Daya terdisipasi pada kawat (P) = i2 R = 1002 x 0,05

= 500 Watt