arus listrik, resistansi dan arus searah
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Arus Listrik, Resistansi Dan Arus SearahTRANSCRIPT


• 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
=∆∆
=
∆=∆
• 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

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
• 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

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).
• 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

TABEL RESISTIVITAS

( )[ ]00 1 TT −+= αρρ
RESISTIVITAS vs TEMPERATUR
Konduktorα = Koefisien resistivitas
• 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

RESISTIVITAS vs TEMPERATUR
Semikonduktorsuperkonduktor
• 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

TABEL WARNA RESISTOR
• 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

neq RRRR +++= ...21
SUSUNAN SERI RESISTOR
a b cI
R1 R2
• 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

SUSUNAN PARALEL RESISTOR
neq RRRR1...111
21+++=
• 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

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
• 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

Semakin banyak resistor identik yang ditambahkan pada rangkaian paralel berikut, maka beda tegangan antara P dan Q :
a) Bertambahb) Berkurangc) Tetap sama
• 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

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-
• 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

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
• 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

Dua resistor identik A dan B, ketika saklar ditutup, arus listrik melalui A :
a. Bertambahb. Berkurangc. Tetap sama
V+ V-
A B
• 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

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
• 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

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
• 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

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
• 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

Dari rangkaian sederhana berikut, tegangan pada masing-masing titik
CONTOH SOAL 1
• 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

CONTOH SOAL 1
• 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

CONTOH SOAL 2
• 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

RANGKAIAN ARUS SEARAH
• 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

Pada setiap rangkaian tertutup, jumlah aljabar dari beda potensialnya harus sama dengan nol.
HUKUM KIRCHOFF
∑ ∑= ii IREE1
R1
R2R3
E2
R4
R5
051423211 =−−−−−− IRIREIRIRIRE
• 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

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
• 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 • 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

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
• 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

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
• 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

Langkah pertama, mari terapkan dua loop pada rangkaian tersebut :
CONTOH SOAL 1
• 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

Tahap 2, gunakan hukum Kirchoff I pada masing-masing loop :
Pada loop 1 :
Pada loop 2 :
CONTOH SOAL 1
• 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

Ternyata asumsi kita untuk arah I2 adalah salah, karena bernilai negatif, sehingga arah-arah arus seharusnya seperti pada gambar kanan :
CONTOH SOAL 1
• 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

Saat saklar on, kapasitor mulai terisi muatan dan berhenti hingga penuh
ARUS TRANSIEN DALAM KAPASITOR
• 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

Pada saat yang sama, arus berkurang hingga nol saat C penuh
PENGISIAN KAPASITOR
• 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

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

)1()( / RCteQtq −−=
KONSTANTA WAKTU
Konstanta waktu t merupakan indikator waktu yang diperlukan untuk sebuah kapasitor untuk mengisi muatan hingga 63,2%.
RC=τ
• 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

Konstanta waktu untuk pengisian kapasitor adalah :
a. 1 s.b. 2 s.c. 4 s.d. 5 s.e. Kapasitor tidak bermuatan
• 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 • 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

