arus listrik, resistansi dan arus searah

• Muatan Listrik dan Medan Listrik

• Hukum Gauss

A

• Potensial Listrik• Kapasitansi dan

DielektrikB

• Arus Listrik, Resistansi dan Arus Searah

C

• Medan Magnet• Gaya MagnetD

• Sumber Medan Magnet

• Induksi Elektro-magnetik

E

• Induktansi• Arus Bolak-

BalikF

Arus Listrik Resistansi dan Resistivitas Rangkaian Listrik dan Gaya Gerak Listrik (GGL)

Induksi Energi dan Daya dalam Rangkaian Listrik Resistor Susun Seri dan Paralel Aturan Kirchoff Alat Ukur Listrik Rangkaian RC Sistem Distribusi Daya

Sub Topik

• Muatan Listrik dan Medan Listrik

• Hukum Gauss

A

• Potensial Listrik• Kapasitansi dan

DielektrikB

• Arus Listrik, Resistansi dan Arus Searah

C

• Medan Magnet• Gaya MagnetD

• Sumber Medan Magnet

• Induksi Elektro-magnetik

E

• Induktansi• Arus Bolak-

BalikF

Mendefinisikan arti arus listrik dan menjelaskan bagaimana muatan bergerak dalam konduktor.

Menjelaskan arti resistivitas dan konduktivitas suatu material. Menghitung resistansi konduktor dari dimensi dan

resistivitasnya. Menganalisa cara GGL induksi dapat mengalirkan arus dalam

rangkaian. Melakukan perhitungan yang melibatkan energi dan daya

dalam rangkaian. Menganalisa rangkaian yang terdiri dari sejumlah resistor

tersusun seri dan paralel. Mendefinisikan aturan yang harus digunakan pada rangkaian

yang terdiri dari lebih dari satu lintasan tertutup. Menjelaskan prinsip kerja & pemakaian ampermeter,

voltmeter, ohmeter atau potensiometer. Menganalisa rangakaian yang terdiri dari sebuah resistor dan

sebuah kapasitor. Menganalisa distribusi daya dalam pemakaian dalam rumah.

Tujuan Instruksional Khusus

Arus Listrik, Resistansi,

Arus Searah

Arus Listrik

Distribusi Daya Resistansi

Rangkaian Listrik DC

Hukum Kirchoff

Rangkaian RC

GGL Induksi

Energi, Daya Listrik

Susunan Resistor

Alar Ukur

Volt meter

Ampere meter

Ohm meter

SeriPararel

• Arus Listrik • Resistansi dan

ResistivitasA

• Rangkaian Listrik dan Gaya Gerak Listrik (GGL) Induksi

B

• Energi dan Daya dalam Rangkaian Listrik

C

• Resistor Susun Seri dan ParalelD

• Aturan Kirchoff• Alat Ukur ListrikE

• Rangkaian RC• Sistem

Distribusi DayaF

Arus listrik adalah laju aliran muatan listrik yang melalui suatu luasan penampang lintang.

Arah arus listrik adalah arah gerak muatan positif. Satuan SI untuk arus : 1 A = 1 C/s

ARUS LISTRIK

tQ

I∆∆

=

d

d

nqAvtQ

I

tqnAvQ

=∆∆

=

∆=∆


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Kuat arus yang mengalir pada suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar itu bila suhunya tetap.

R = Resistansi V = beda potensial, Volt (V)i = kuat arus, Ampere (A)Satuan : 1 ohm = 1Ω = 1 V/A

RiV =

RESISTOR DAN HUKUM OHM

V

I

v = Ri


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

AR ρ=

RESISTOR

Resistansi kawat penghantar diketahui sebanding dengan panjang kawat dan berbanding terbalik dengan luas penampang lintang :

Konstanta pembanding ρ : resistivitas , satuan ohm meter (Ωm).


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

TABEL RESISTIVITAS

( )[ ]00 1 TT −+= αρρ

RESISTIVITAS vs TEMPERATUR

Konduktorα = Koefisien resistivitas


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

RESISTIVITAS vs TEMPERATUR

Semikonduktorsuperkonduktor


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

TABEL WARNA RESISTOR


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

neq RRRR +++= ...21

SUSUNAN SERI RESISTOR

a b cI

R1 R2


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

SUSUNAN PARALEL RESISTOR

neq RRRR1...111

21+++=


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Sebuah baterai biasanya memiliki hambatan dalam, sehingga mengurangi daya yang bisa diantarkan ke rangkaian.

GAYA GERAK LISTRIK

IrVVIrVV baba −=−==>−+= εε

IrVVIR ba −=−= ε

rRI

IrIR

+=

=+ε

ε


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Semakin banyak resistor identik yang ditambahkan pada rangkaian paralel berikut, maka beda tegangan antara P dan Q :

a) Bertambahb) Berkurangc) Tetap sama


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Presenter

Presentation Notes

9/19 resistors in parallel

Berapa perubahan energi potensial muatan +q saat bergerak dari kutub negatif ke kutub positif batere ?

a. Tidak ada perubahanb. q(V+ - V-) (>0)c. q(V+ - V-) (<0)d. q(V- - V+) (>0)e. q(V- - V+) (<0)

Latihan Soal

V+ V-


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Jika ε1 = 12 V dan ε2 = 6V, maka arus mengalir :

1) Dari A ke B, dan VA > VB

2) Dari A ke B, dan VB > VA

3) Dari B ke A, dan VA > VB

4) Dari B ke A, dan VB > VA

5) Hanya dari batere 1 ke to 2 6) Hanya dari batere 2 ke to 1

LATIHAN SOAL


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Dua resistor identik A dan B, ketika saklar ditutup, arus listrik melalui A :

a. Bertambahb. Berkurangc. Tetap sama

V+ V-

A B


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Muatan mengalir melalui lampu. Jika kawaat dihubungkan paralel dengan lampu seperti pada gambar.

a. Semua muatan bergerak melalui lampu.b. Sebagian muatan melalui kawat, sebagian lain

melalui lampuc. Semua muatan melalui kawatd. Tidak melalui keduanya


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Presenter

Presentation Notes

9/19 resistors in parallel

Rangkaian listrik terdiri dari dua lampu identik dihubungkan dengan batere 12 V. Jika saklar ditutup, terang lampu A akan

a. Bertambahb. Berkurangc. Tetap tidak berubah


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Presenter

Presentation Notes

9/19 multiloop circuits

Dua buah lampu identik disusun seperti pada gambar. Saat saklar ditutup

a. Keduanya putusb. Intensitas lampu A bertambahc. Intensitas lampu A berkurangd. Intensitas lampu B bertambahe. Intentas lampu B berkurangf. Tidak ada perubahan


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Presenter

Presentation Notes

9/22 multiloop circuits

Dari rangkaian sederhana berikut, tegangan pada masing-masing titik

CONTOH SOAL 1


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

CONTOH SOAL 1


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

CONTOH SOAL 2


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

RANGKAIAN ARUS SEARAH


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Pada setiap rangkaian tertutup, jumlah aljabar dari beda potensialnya harus sama dengan nol.

HUKUM KIRCHOFF

∑ ∑= ii IREE1

R1

R2R3

E2

R4

R5

051423211 =−−−−−− IRIREIRIRIRE


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Pada setiap titik percabangan jumlah arus yang masuk melalui titik tersebut sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik tersebut.

HUKUM KIRCHOFF

I1

I2

I3I4

I5

54321 IIIII ++=+

051423211 =−−−−−− IRIREIRIRIRE


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Urutkan lampu-lampu identik dari yang paling terang

a. A = B = C = D b. A > B > C = D c. A > C > B > D d. A > C = D > B e. C = D > B > A


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Presenter

Presentation Notes

STT31.6

Hitunglah arus yang mengalir pada tiap hambatan R1, R2, R3, R4 dan R5 yang masing-masing nilainya 2 ohm, 2 ohm, 4 ohm, 2 ohm, 4 ohm pada rangkaian berikut jika E1 = 8 V dan E2 = 10 V

CONTOH SOAL 1


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Langkah pertama, mari terapkan dua loop pada rangkaian tersebut :

CONTOH SOAL 1


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Tahap 2, gunakan hukum Kirchoff I pada masing-masing loop :

Pada loop 1 :

Pada loop 2 :

CONTOH SOAL 1


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Ternyata asumsi kita untuk arah I2 adalah salah, karena bernilai negatif, sehingga arah-arah arus seharusnya seperti pada gambar kanan :

CONTOH SOAL 1


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Saat saklar on, kapasitor mulai terisi muatan dan berhenti hingga penuh

ARUS TRANSIEN DALAM KAPASITOR


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Pada saat yang sama, arus berkurang hingga nol saat C penuh

PENGISIAN KAPASITOR


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Jika kapasitor penuh dihubungkan dengan resistor, maka muatan mulai berkurang dan arus juga menurun hingga nol.

PENGOSONGAN KAPASITOR


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

)1()( / RCteQtq −−=

KONSTANTA WAKTU

Konstanta waktu t merupakan indikator waktu yang diperlukan untuk sebuah kapasitor untuk mengisi muatan hingga 63,2%.

RC=τ


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Konstanta waktu untuk pengisian kapasitor adalah :

a. 1 s.b. 2 s.c. 4 s.d. 5 s.e. Kapasitor tidak bermuatan


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

Presenter

Presentation Notes

STT31.7


ResistivitasA


B


C




Distribusi DayaF

arus listrik, resistansi dan arus searah

Documents