fisika - arus & tegangan listrik

7
A. Arus Listrik Arus listrik adalah banyaknya elektron (muatan listrik) yang mengalir melalui suatu titik dalam rangkaian listrik tiap satuan waktu. Aliran muatan listrik itulah yang sering disebut tegangan listrik karena terjadi akibat adanya perbedaan potensial listrik. Arus listrik dapat diukur dalam satuan Coulomb per detik (C/s) atau satuan Ampere yang diambil dari nama seorang ahli fisika Perancis Andre Marie Ampere (1775-1836). Nilai arus 1 A = 1 C/s. Arus listrik mengalir dari kutub positif menuju kutub negatif. Hal itu disebabkan karena kutub positif memiliki potensial yang lebih tinggi dibandingkan dengan kutub negatif. Dan sebaliknya, elektron bergerak dari kutub negatif ke positif. Rumus mencari kuat arus searah : I= Q t Keterangan : I = arus listrik (ampere = A) Q = muatan listrik (coulomb = C) t = waktu (sekon = s) Rumus mencari kuat arus yang mengalir dalam suatu penampang :

Upload: risya-theupstar

Post on 23-Nov-2015

82 views

Category:

Documents


12 download

DESCRIPTION

fisika

TRANSCRIPT

A. Arus ListrikArus listrik adalah banyaknya elektron (muatan listrik) yang mengalir melalui suatu titik dalam rangkaian listrik tiap satuan waktu. Aliran muatan listrik itulah yang sering disebut tegangan listrik karena terjadi akibat adanya perbedaan potensial listrik. Arus listrik dapat diukur dalam satuan Coulomb per detik (C/s) atau satuan Ampere yang diambil dari nama seorang ahli fisika Perancis Andre Marie Ampere (1775-1836). Nilai arus 1 A = 1 C/s. Arus listrik mengalir dari kutub positif menuju kutub negatif. Hal itu disebabkan karena kutub positif memiliki potensial yang lebih tinggi dibandingkan dengan kutub negatif. Dan sebaliknya, elektron bergerak dari kutub negatif ke positif.

Rumusmencari kuat arus searah: Keterangan: I= arus listrik (ampere = A) Q = muatan listrik (coulomb = C) t = waktu (sekon = s)Rumus mencari kuat arus yang mengalir dalam suatu penampang:I = V x Qe x n x AKeterangan: V = kecepatan elektron (m/s) Qe= muatan elektron (1,6 x 10-19C) N= jumlah elektron per satuan volume A= luas penampang kawat (m2)

Contoh soal: Mencari muatan listrikArus listrik 3 A mengalir pada kawat yang dihubungkan dengan sebuah baterai. Setelah 6 menit, karena kawat dilepas. Berapa banyak muatan yang melewati rangkaian tersebut?Diketahui: = 2 A = 2 C/s t = 6 menit = 360 sDitanya: Q?Jawab: Q = x t = 2 C/s x 360 s = 720 coloumb Jadi, muatan listrik yang melewati rangkaian itu adalah 720 coloumb Mencari kuat arus listrikPada suatu penghantar mengalir muatan listrik sebesar 480 C selama 2 menit. Tentukan besar kuat arus listrik yang dihasilkan!Diketahui: Q = 480 C t= 2 menit = 120 sDitanya: ?Jawab: = 4 AJadi, kuat arus yang mengalir melalui seutas kawat selama 2 menit adalah 4 AB. Hukum OhmHukum Ohm berbunyi bahwa : Kuat arus yang mengalir melalui suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar, asal suhu penghantar tersebut tidak berubahPerbandingan tegangan (V) dengan kuat arus (I) adalah tetap dan disebut dengan Secara umum, hukum Ohm dinyatakan dengan rumus :V = I x RKeterangan: V = tegangan (volt) I= kuat arus (ampere) R= hambatan (ohm)Satuan hambatan listrik dalam SI adalah volt per ampere (V/A) atau disebut ()Contoh soal: Sebuah kawat penghantar dihubungkan dengan beda potensial 4 V dan dialiri arus 200 Ma. Tentukan :a) Hambatan penghantarb) Arus listrik jika tegangan turun menjadi 6 VDiketahui: V= 4 V I= 200 Ma = 0,2 ADitanya: a) Hambatan penghantar b) Arus listrik jika tegangan turun menjadi 6 VJawab: a) R = = = 20 b) Asumsikan R konstan I = = = 3 Ma Pada suatu rangkaian mengalir arus sebesar 2 A. Jika tegangan pada ujung-ujung kawat pada rangkaian diketahui 25 V, hitunglah hambatan kawat tersebut!Diketahui: I = 2 A V= 25 VDitanya: R?Jawab: V = I x R 25= 2 x R R= 12,5 Hambatan listrikBesar hambatan suatu kawat penghantar tergantung pada :1) Jenis kawatnya, yakni hambatan jenisnya ()2) Panjang kawatnya ()3) Luas penampang kawatnya (A)Secara sistematis hubungan tersebut dapat dirumuskan menjadiR = = Keterangan: R= hambatan (ohm) = hambatan jenis (ohm/m) = panjang kawat (m) A= luas penampang kawat (m2)C. Tegangan ListrikTegangan listrik disebut juga dengan beda potensial listrik, yaitu selisih potensial antara dua ujung rangkaian listrik. Tegangan listrik dibedakan menjadi dua, yaitu tegangan listrik searah dan tegangan listrik bolak-balik.Sumber tegangan yaitu tempat diperolehnya arus listrik yang disebut juga gaya gerak listrik atau ggl. Contonya batu baterai.GGL adalah tegangan pada ujung-ujung baterai saat baterai tidak dihubungkan ke beban atau alat yang diberi nama epsilon yang satuannya Volt.Pada setiap sumber tegangan terdapat : Elektroda positif (anoda) Elektroda negatif (katoda) ElektrolitBerdasarkan jenis arus yang dialirkan, sumber tegangan terbagi menjadi :1. Sumber tegangan arus searah (DC)Contoh: elemen Lechlance, elemen kering (baterai), elemen Volta, dan aki (akumulator)2. Sumber tegangan arus bolak-balik (AC)Contoh: baterai Nicad dan aki (akumulator)

D. Alat Ukur Arus dan Tegangan Listrika. AmperemeterAmperemeter yaitu suatu alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik yang melalui suatu rangkaian listrik. b. VoltmeterVoltmeter adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik atau beda potensial antara dua titik pada suatu rangkaian listrik.Amperemeter dan voltmeter memiliki komponen dasar galvanometer sehingga dapat membuat amperemeter dan voltmeter dari galvanometer dengan menambahkan hambatan kecil yang disebut hambatan shunt . Galvanometer adalah alat pengukur kuat arus yang sangat lemah dimana cara kerjanya sama dengan amperemeter, voltmeter, dan ohmeter.