dinamis 2

7/25/2019 Dinamis 2

1/31

7/25/2019 Dinamis 2

2/31

KUAT ARUS LISTRIKKuat arus ( i ) di defnisikan sebagai :

lah muatan yang mengalir melalui suatu penampang persatuan wakt

arah arus adalah searah dengan arah muatan positi

i dqdt

=

dq = jumlah muatan (Coulomb)dt = selisih waktu (detik)i = kuat arus

Satuan dari kuat arusadalah Coulomb/detiktau amper

n adalah partikel persatuan !olume

dan e muatan tiap partikel

dq = n"e"#""dt

i dq

dt

n e V A= = . . .$apat arus % didefnisikansebagai kuat arus persatuan

luas

J i

An e V= = . .

7/25/2019 Dinamis 2

3/31

CONTOH SOAL KUAT ARUS

Di dalam penghantar kawat yang penampang

nya 1 mm2terdapat 3.1021elektron bebas

per m3. Berapa kecepatan elektron-elektron

tersebut, jika dialiri listrik dengan kuat arus12 amper.

Berapa rapat arusnya
http://listrik%20dinsmis.ppt/#Slide%2017http://listrik%20dinsmis.ppt/#Slide%2017

7/25/2019 Dinamis 2

4/31

JAWABAN CONTOH SOAL

KUAT ARUS

! " n.e.#.$

21 19 612 3.10 .1, 6.10 . .10v =

3

4

1225.10 /

4,8.10v m s

= =

% " n. e . #21 19 3 6 2

3.10 .1, 6.10 .25.10 12.10 /J A m= =

7/25/2019 Dinamis 2

5/31

HUKUM OHMDalam suatu rantai aliran listrik, kuat arus berbanding lurus

dengan beda potensial antara kedua ujung-ujungnya danberbanding terbalik dengan besarnya hambatan kawat

konduktor tersebut.

&ambatan kawat konduktor biasan'a dituliskan sebagai $"

i V V

R

A B=

* = kuat arus#+ #,=#,= beda potensial titik dan titik ,$ = hambatan

7/25/2019 Dinamis 2

6/31

CONTOH SOAL

HUKUM OHM

$

&

0,3 amper

1,' #olt

(etode amper-#oltmeter dipasang sedemikian

)upa untuk mengetahui besar hambatan ),

*eperti tampak gambar di atas, +itung ).

7/25/2019 Dinamis 2

7/31

JAWABAN CONTOH SOAL

HUKUM OHM

$

&

0,3 amper

1,' #olt

VR

I=

1, 55

0,3R ohm= =

7/25/2019 Dinamis 2

8/31

RESISTOR/HAMBATAN,esarn'a hambatan dari suatu konduktor din'atakan dal

A

LR =

R = hambatan satuan = ohm

L = panjang konduktor satuan = mtr

! = "uas pnampang satuan = m2

= hambat jn#s atau rs#st#$#tas satuan = ohm mtr

afk hambat jenis lawan temperatur untuk suatu konduktor memenuhi hubunga

% &

% . &t

t

= +0

1

$(t) = $. ( 0 "t )

= koe suhu hambat jenis

7/25/2019 Dinamis 2

9/31

CONTOH SOAL

HAMBATAN (RESISTOR)*ebatang aluminium panjangnya 2,' m,

berpenampang " ' cm2. +ambatan jenis

aluminium " 2,3.10-ohm.meter. %ikahambatan yang ditimbulkan oleh aluminium

sama dengan hambatan yang ditimbulkan

oleh sepotong kawat besi yang berdiameter1' mm dan hambatan jenisnya " 10.10-

ohm .meter.

Berapakah panjang kawat besi

7/25/2019 Dinamis 2

10/31

JAWABAN CONTOH SOAL

HAMBATAN (RESISTOR)

8 5

4

2,52, 63.10 . 13,15.10

5.10

LR ohm

A

= = =

2 3 2 6 21

. 3,14% .15.10 & 1'6, 625.102FeA r m

= = =

8

610.10

1'6,625.10

L LR

A

= =

5 8613,15.10 10.10 .

1'6,625.10L

=

5 6

8

13,15.10 .1'6, 625.1023,23

10.10

L cm

= =

7/25/2019 Dinamis 2

11/31

SUSUNAN HAMBATAN

S E R I

i = i= i1= i2= """"

#S= #ad= #ab0 #b30 #3d0 """

$S= $0 $10 $20 """

321321 (((( RRRVVV =

7/25/2019 Dinamis 2

12/31

SUSUNAN HAMBATAN

PARAREL

,eda potensial pada masing+masingujung tahanan besarn'a sama ( # = #, )"

i = i0 i10 i20 """"

1 1 1 1

1 2 3R R R Rp

= + + +...

321

321

1(

1(

1((

RRR

iii =
http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_6/C:%5CDocuments%20and%20Settings%5CSatellite%201905%20S303%5CMy%20Documents%5CMy%20eBooks%5Cphysic%20animation%5Cphysic%20animasi%20dll%5CCircuit2.exe

7/25/2019 Dinamis 2

13/31

CONTOH SOALRANGKAIAN SERI-PARAREL

$

B

' ohm

3 ohm

.ohm

' ohm

3 ohm

,ohm

/ ohm

/ ohm

0ohm

ohm

12 ohm

-ohm

ohm

10 ohm'ohm

ohm

2 ohm

+itunglah hambatan pengganti di atas.

7/25/2019 Dinamis 2

14/31

JAWABAN CONTOH SOAL

RANGKAIAN SERI-PARAREL

$

B

' ohm

3 ohm

.ohm

' ohm

3 ohm

,ohm

/ ohm

/ ohm

0ohm

ohm

12 ohm

-ohm

ohm

10 ohm'ohm

ohm

2 ohm

Hambatan 5 om !an " om #a$%n& 'anan !a#at !%%$an&'an (t%!a' !%%tn&) 'a*na

a+ $%+t%' t%!a' a'an m*$a$%n,a PERHITUNGAN .ILAKUKAN .ARI BELAKANG

5 4 3 12sR ohm= + + =

1 1 16 12

124

2 1

p

p

R

R ohm

= +

= =+

' ' 4 18sR ohm= + + =

1 1 1

9 1818

62 1

p

p

R

R ohm

= +

= =+

6 6 12 24s

R ohm= + + =

1 1 1

8 2424

63 1

p

p

R

R ohm

= +

= =

+

10 4 6 20s

R ohm= + + =

1 1 15 20

204

4 1

p

p

R

R ohm

= +

= =+

4 2 4 10sR ohm= + + =

7/25/2019 Dinamis 2

15/31

RANGKAIAN HAMBATAN

SEGITIGA - BINTANG

)1

)2)

3

)$

)B

)

1 2

1 2 3

.A

R RR

R R R=

+ +

2 3

1 2 3

.B

R RR

R R R=

+ +

1 3

1 2 3

.C

R RR

R R R=

+ +

7/25/2019 Dinamis 2

16/31

CONTOH SOAL

RANGKAIAN SEGITIGA-BINTANG0 om 1 om

/2om

3 om 0 om

1 om 2 om

1 om 0 om

1om

+itunglah hambatan pengganti.

+itunglah hambatan pengganti.
http://listrik%20dinsmis.ppt/#Slide%2024http://listrik%20dinsmis.ppt/#Slide%2024http://listrik%20dinsmis.ppt/#Slide%2024http://listrik%20dinsmis.ppt/#Slide%2024

7/25/2019 Dinamis 2

17/31

JAWABAN CONTOH SOAL

RANGKAIAN SEGITIGA-BINTANG

0 om 1 om

/2om

3 om 0 om

1 om 2 om

1 om 0 om

1om

%ika besar perkalian silang hambatan sama

(aka rangkaian mengalami jembatan wheatstone

hambatan yang di tengah tidak diperhitungkan

karena tidak ada arus yang melalui hambatan

tersebut.

12 6 18sR ohm= + = 4 2 6sR ohm= + =1 1 1

18 6p

R= +

184,5

3 1pR ohm= =

+

)$

)B

)

6.6

26 6 6A B CR R R ohm= = = =

+ +

2 10 12sR ohm= + = 2 2 4sR ohm= + =

1 1 1

12 4pR

= + 12

3

1 3

pR ohm= =

+3 2 5sR ohm= + =

7/25/2019 Dinamis 2

18/31

ALAT UKUR

JEMBATAN WHEATSTONE

untuk mengukur besar tahanan suatupenghantar

4,ila arus 'ang lewat - = .5 maka :

R R R

R

X = 1 3

2

.

7/25/2019 Dinamis 2

19/31

CONTOH SOAL

JEMBATAN WHEATSTONE

*uatu hambatan yang belum diketahui besar-nya ialah ) dipasang pada jembatan 4heat-

stone. +ambatan-hambatan yang diketahui

adalah 3 ohm, 2 ohm dan 10 ohm. 5al#anometer yang dipasang menunjukkan angka nol.

+itunglah ).

7/25/2019 Dinamis 2

20/31

JAWABAN CONTOH SOAL

JEMBATAN WHEATSTONE

R4

R"5/2om

R/5"om R

050om

2 1 3. .xR R R R=

1 3

2

.x

R RRR

=

3.1015

2xR ohm= =

7/25/2019 Dinamis 2

21/31

ALAT UKUR

AMPERMETER/GAL6ANOMETER

6ipakai untuk mengukur kuat arus"7empun'ai hambatan 'ang sangat ke3il"

6ipasang seri dengan alat 'ang akan diukur"8ntuk mengukur kuat arus 'ang sangat besar

(melebihi batas ukurn'a) dipasang tahanan S&89paralel dengan mperemeter (alat mperemeter

dengan tahanan Shuntdisebut 77;;$)4untuk mengukur arus 'angkuat arusn'a n < i mpereharus dipasang Shuntsebesar :

Rn

RS d=

1

1

7/25/2019 Dinamis 2

22/31

CONTOH SOALAMPERMETER/GAL6ANOMETER

*ebuah gal#anometer dengan hambatan' ohm dilengkapi shunt, agar dapat diguna-

kan untuk mengukur kuat arus sebesar '0 $.

pada 100 milli#olt jarum menunjukkan skalamaksimum.

Berapa besar hambatan shunt tersebut

7/25/2019 Dinamis 2

23/31

JAWABAN CONTOH SOAL

AMPERMETER/GAL6ANOMETER

R7

R+nt

0,10,025

maksmaks

vi amper R

= = =

502.500

0,02

diukur

maks

in

i

= = =

1.5 0, 002

2500 1shuntR ohm ohm= =

%

7/25/2019 Dinamis 2

24/31

ALAT UKUR

6OLTMETER

6ipakai untuk mengukur beda potensial"7empun'ai tahanan dalam 'ang sangat besar"

6ipasang paralel dengan alat (kawat) 'ang hendakdiukur potensialn'a"

8ntuk mengukur beda potensial 'ang melebihi batasukurn'a5 dipasang tahanan depan seri dengan#oltmeter"

8ntuk mengukur bedapotensial n < batas ukurmaksimumn'a5 harus

dipasang tahanan depan

($#):

$! = ( n + ) $d

7/25/2019 Dinamis 2

25/31

CONTOH SOAL

6OLTMETER

*ebuah #oltmeter yang mempunyai hambatan

1000 ohm dipergunakan untuk mengukur po-

tensial sampai 120 #olt. %ika daya ukur #olt-

meter" " #olt.Berapa besar hambatan (ultiplier agar

pengukuran dapat dilakukan

7/25/2019 Dinamis 2

26/31

JAWABAN CONTOH SOAL

6OLTMETER

R7

Rdepan120

206

diukur

maks

Vn

V= = = % 1&multiplier vR n R=

%20 1&1000 19.000multiplierR ohm= =

7/25/2019 Dinamis 2

27/31

ENERGI LISTRIK

HUKUM JOULE

Karena gerakan muatan+muatan bebas 'angmenumbuk partikel 'ang tetap dalampenghantar5 maka terjadi perpindahan energi

kinetik menjadi energi kalor5 sehingga

penghantar menjadi panas"

tR

VtiVtRiw

22 .... ===

= %umlah Kalor (%oule)"i = Kuat arus 'ang mengalir (mpere)"$ = ahanan kawat penghantar (>hm)"t = aktu (detik)"# = ,eda potensial antara dua titik dan,"

1 kalori = 4,2 Joule dan1 Joule = 0,24 KaloriW = 0,24 i 2. R . t

= 0,24 V . i . tKalori

7/25/2019 Dinamis 2

28/31

. A 8 Aadalah ban'akn'a usaha listrik (energi?istrik) 'ang dapat dihasilkan tiap detik

A!A "SA#A$A%&"

=

% & . . .' V i tt

V i= =

' dwdt

V i= = .

S89 : joule/detik = #olt +mpere = a

7/25/2019 Dinamis 2

29/31

CONTOH SOALENERGI .AN .A8A LISTRIK

*ebuah tungku listrik yang mempunyai daya

1 watt, 120 #olt. 6etika digunakan untuk

memasak '00 gram air dari 30 hingga men

didih, pada saat itu tegangan rumah 100 #olt

Berapa detik waktu yang dibutuhkan

o

7/25/2019 Dinamis 2

30/31

JAWABAN CONTOH SOAL

ENERGI .AN .A8A LISTRIK2

1 1

2

2 2

' V

' V=

2

2

2

144 120

100'= 2

144.10.000100

14400' watt= =

. . .m c t ' t =100. 500.4, 2.%100 30&t =

14'00014'0 dt 24, 5

100t ik menit = = =

7/25/2019 Dinamis 2

31/31

GA8A GERAK LISTRIK (GGL)

adalah besarn'a energi listrik 'ang berubah menjadienergi bukan listrik atau sebalikn'a5 jika satu satuanmuatan melalui sumber itu5 atau kerja 'angdilakukan sumber arus persatuan muatan"

dq

d$= ( %oule/Coulomb = #olt )