1

1

2

BAB I

PENDAHULUAN

A. STANDATR KOMPETENSI :

Menerapkan konsep kelistrikan dalam berbagai penyelesaian masalah

B. KOMPETENSI DASAR

Memformulasikan besaran-besaran rangkaian listrik

C. INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI

1. Memaparkan konsep hukum ohm dan besaran-besaran dalam hukum

ohm

2. Memaparkan konsep hubungan antara beda potensial dan kuat arus

listrik

3. Menginterpretasikan grafik hubungan antara beda potensial dan kuat

arus listrik

4. Memberikan contoh penerapan hukum ohm dalam kehidupan sehari-

hari

D. TUJUAN

Peserta didik dapat :

1. Menyebutkan pengertian kuat arus listrik

2. Menghitung besar kuat arus listrik

3. Menyebutkan formulasi hukum ohm

4. Membuat grafik hubungan antara V-I

5. Menerapkan persamaan hukum ohm untuk menyelesaikan soal-soal

E. MANFAAT MODUL

Manfaat Modul bagi Peserta Modul ini diharapkan untuk membantu

peserta menguasai dan mengembangkan indikator pencapaian kompetensi

yaitu menyebutkan pengertian kuat arus listrik, menghitung besar kuat

arus listrik, menyebutkan formulasi hukum ohm, membuat grafik

hubungan antara V-I, menerapakan persamaan hukum ohm untuk

menyelesaikan soal-soal.

2

3

BAB II

LISTRIK DINAMIS

1. Arus Listrik

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menjumpai alat-alat

listrik, namun mengapa alat listrik tersebut bisa menyala ? Apakah

yang menyebabkan alat listrik menyala ? Kebanyakan orang akan

menjawab karena ada listrik. Lalu apa itu listrik ? Bagaimana ada

listrik ? Hal ini akan dibahas dalam uraian di bawah.

Lampu dapat menyala karena ada arus listrik yang membuat

filamen lampu bercahaya. Muncul pertanyaan dari mana datangnya

arus ? Maka untuk menjawab kita harus tau apa penyebab adanya

arus.

Arus timbul akibat dari adanya pergerakan elektron dalam

konduktor. Ilustrasi dari pergerakan elektron, sehingga timbul arus

yang dapat menyalakan lampu dapat dilihat pada gambar di bawah

ini :

3

4

Arus adalah aliran dari muatan – muatan listrik. Arus sendiri

didefinisikan sebagai banyaknya perubahan muatan tiap perubahan

waktu. Arus muncul akibat adanya muatan yang bergerak dalam

selang waktu tertentu yang melewati suatu konduktor.

i=∆ Q∆ t

Dimana, ΔQ adalah perubahan muatan yang bergerak melewati

konduktor di sembarang lokasi konduktor dalam selang waktu tertentu

Δt.

4

5

Arus listrik dihitung dengan satuan coloumbs per second (C/s).

Arus listriki dapat mengalir hanya jika ada lintasan konduktor yang

bersifat kontinu. Kemudian kita memiliki rangkaian yang lengkap.

Jika ada potongan atau rangkaian yang putus maka akan terjadi

rangkaian terbuka dan arus tidak mengalir.

Berikut ilustrasi dari muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor :

Gambar 1 : Muatan (orang yang sedang berlari di sebuah jalan yang

menyambung) bergerak

Gamabar 2: Muatan (orang yang berhenti karena jalan terputus)

berhenti bergerak.

Dari gambar dapat diketahui bahwa banyaknya arus bergantung pada

banyaknya muatan yang bergerak. Sehingga,

I ~ ΔQ

Hubungan antara waktu dan arus berhubungan dengan sebuah beda

potensial yang membuat muatan elektron bergerak dalam konduktor.

Apabila elektron bergerak dalam selang waktu tertentu pada beda

5

6

potensial tertentu, maka jumlah elektron yang bergerak akan semakin

berkurang. Sehingga,

I ~ 1/Δt

Hal ini sesuai dengan persamaan :

i=∆ Q∆ t

2. Hukum Ohm

Tahukah kalian siapa George Simon Ohm (178 – 1785) adalah ahli

fisika dari jerman yang meneliti tentang hubungan kuat arus listrik

dengan beda potensial listrik hasil penelitiannya dikenal dengan

hukum ohm.

Analogi hukum ohm:

Gambar 3 : Coba kamu amati air yang dialirkan melalui selang. Jika

selang diangkat keatas maka lebih banyak air yang

mengalir

Gambar 4 : Jika posisi selang diturunkan, air yang mengalir lebih

sedikit

6

7

Beda potensial menurut hukum ohm

Perbedaan ketinggian air ini, mirip dengan besar beda potensial listrik

dengan banyaknya air yang mengalir mirip dengan arus listrik, jadi

semakin besar beda potensial listrik, maka semakin besar juga arus

yang mengalir. Sebaliknya semakin kecl beda potensial listrik maka

semakin kecil pula arus listriknya

Hubungan beda potensial dengan arus listrik

Hubungan antara beda potensial dengan kuat arus dapat dinyatakan

dalam grafik seperti itu, beda potensial dilambangkan dengan V dan

kuat arus dilambangkan dengan I. Hubungan antara V dan I dapat

digambarkan pada grafik seperti ini garis kemiringan yang terjadi

adalah perbandingan ordinat atau V dengan absis atau I. Nilai

perbandingan ini selalu tetap.

3. Rangkain Seri Paralel

Rangkaian Seri

Gambar 5 : Semua kabel telah dibebankan partikel (lampu) di dalamnya

7

8

Gambar 6 : baterai menciptakan medan listrik yang mendorong partikel

bermuatan sama

Gambar 7 : pada gambar ini, ketika salah satu istirahat atau mati bola

lampu

Gambar 8 : ketika satu lampu mati, maka semua lampu juga mati

8

9

Rangakain Paralel

Gambar 9 : dengan setup ini, jika salah satu istirahat bola lampu,

lampu lainnya tetap hidup

Gambar 10 : lebih baterai akan lebih memberikan tegangan. ini akan

menyebabkan lebih banyak arus mengalir, dan lampu akan lebih

terang.

Gambar 11 : baterai tidak menciptakan partikel bermuatan. baterai

hanya menciptakan medan listrik yang mendorong partikel bermuatan

sama

9

10

RANGKUMAN

1. Arus adalah aliran dari muatan – muatan listrik. Arus sendiri

didefinisikan sebagai banyaknya perubahan muatan tiap perubahan

waktu

2. Jika Q adalah jumlah muatan listrik yang mengalir melalui

penghantar dan t adalah selang waktu, maka secara matematis kuat

arus listrik dapat dirumususkan sebagai :

i=Qt

3. Jika setiap beda potensial ujung-ujung resistor R dinaiikan maka

arus yanga mengalir juga akan naik. Bila beda potensial biperbesar

2x maka kuat arusnya juga menjadi 2x semula.

4. Hubungan antara beda potensial dengan kuat arus dapat dinyatakan

dalam grafik :

5. Hukum ohm dalam kehidupan sehari-hari dapat diterapkan dengan

menggunakan rangkain seri dan rangkaian paralel.

10

11

SOAL LATIHAN

1. Dua buah resistor masing-masing 2 Ω dan 10 Ω dihubungkan

secara seri kemudian dirangkaikan secara paralel dengan dua buah

resistor lainnya yang disusun seri. Kedua resistor tersebut masing-

masing 4 Ω dan 8 Ω. Tentukanlah hambatan total atau hambatan

pengganti pada rangkaian tersebut.

2. Dua buah resistor disusun seri dan dihubungkan dengan seumber

tegangan 10 volt. Jika hambatan masing-masing resistor tersebut

adalah 2 Ω dan 10 Ω, maka tentukanlah kuat arus yang mengalir

dalam rangkaian tersebut

3. Dari percobaan tegangan (V) dengan kuat arus (I) pada resistor

dihasilkan grafik V-I pada gambar dibawah.

Jika V = 4,5 Volt, maka kuat arus yang mengalir adalah...

4. Jika ujung-ujung sebuah penghantar yang berhambatan 5 ohm

diberi beda potensial 1,5 volt, maka berapakah kuat arus listrik

yang mengalir ?

5. Pada saat ujung-ujung sebuah penghantar berhambatan 50 ohm,

diberi beda potensial, ternyata kuat arus listrik yang mengalir 50

mA. Berapakah beda potensial ujung-ujung penghantar tersebut ?

11

12

DAFTAR PUSTAKA

Gonick, Larry dan Huffman, D.A., 2001. Kartun Fisika, Terjemahan

oleh Christiana M Udiani., Jakarta : KPG (Kepustakaan Populer

Gramedia).

Nurul Huda, dkk, 2010. Mahir Fisika SMA Cara Bimbel Kelas 1,2,3

Surabaya: Linguakata P.T Kawan Pustaka

12