fisika tri yogi elsa
TRANSCRIPT
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
1/40
Sambungan resistor
Sebelum mengenal sambungan resistor kita bakal mengetahui tentang definisi dan macam-
macam resistor .
Tahanan (resistor) adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi untuk membagi
(menurunkan) tegangan dan mengatur kuat arus listrik.
Adapun simbol dari tahanan (resistor) yaitu:
besarnya arus yang mengalir sebanding dengan pertambahan (kenaikan) tegangan.
Semakin tinggi tegangan maka kuat arusnya semakin besar.
ntuk menentukan nilai tahanan dapat dilakukan !digunakan " #$% % " yang
berbunyi "Besarnya arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian berbanding lurus dengan
beda potensial dan berbanding terbalik dengan tahananyang dinyatakan dengan rumus:
'!* atau
+imana :
, besarnya tegangan dalam satuan olt
* kuat arus yang mengalir dalam rangkaian dalam satuan ampere
I. Macam - macam Tahanan
a. Tahanan Tetap
Tahan tetap memiliki nilai tahanan yang sudah ditetapkan pada produksinya. ilai
tahanan ada yang tertulis langsung dibadan nya/ ada 0uga yang memakai kode 1arna dengan nilai
yang tertentu besar nya.
b. Tahanan yang Variabel (Variabel Resistor) yang dapat diatur secara manual
2.T'*%,' 3&T,S*&(T'*%3&T)
4 ilai perla1anan nya dapat ditrim dengan mengunakan obeng.
4 Alat ini banyak dipakai pada sirkit stabilisasi arus dan tegangan.
4 ilai ukur &hmnya ada yang tertulis langsung (misal 5$)/ada 0uga yang memakai sistim
hitungan .
6ontoh:
3ada badan nya tertulis 578 (angka terakhir banyak nya nol)
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
2/40
Angka terakhir 8 banyak nol dua(77)
*ni berarti nilai nya 5777 5$
3ada badan nya tertulis 879 (angka terakir banyak nya nol )
Angka terakhir 9 banyak nol tiga (777)
ini berarti nilai nya 87777 87$
Gambar 1.2
8.3&T,S*& %,T,' (6&T'& 3&T,S*& %,T,')
Ada dua model potensio yaitu yang model putar dan model slide.
Alat ini dipakai untuk keperluan pengatur olume suara/ pengatur nada bass ;trebel/ pengatur
balance dan lain ;lain.
Ada dua jenis potensiometer berdasarkan pemakaiannya:
2. 3otensiometer inear/ digunakan untuk pengatur balance dan nada.
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
3/40
8. 3oteniometer ogaritmic/ digunakan untuk pengatur olume. 7/ 877/ 277/ ?>/
dll. T6 digunakan pada transistor penguat akhir.
8. 3T6 T#,'%*ST&' (3T6 3ositif Temperatur 6oefficient)
Sifat 3T6 yaitu pada udara biasa nilai tahanannya kecil dan saat panas nilai tahanannya
besar. 3T6 digunakan untuk melindungi oltase suply terhadap beban yang mengambil arusterlalu besar.
9. +' (&TA@, +,3,+,T ',S*ST&')
+' adalah resistor yang nilai hambatannya tergantung dari besarnya tegangan / dimana
pada kenaikan tegangannya/ maka nilai hambatannya akan turun. 3ada @ambar > di ba1ah
menun0ukkan karakteristik sebuah +'/ dimana arusnya digambarkan sebagai hambatanterhadap tegangannya. 'esistor +' biasa digunakan pada pesa1at teleisi.
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
4/40
@ambar 2.? $arakteristik Arus -Tegangan sebuah +'.
9. +' (ight +ependent 'esistor)
'esistor +' adalah resistor yang nilai hambatannya akan menurun 0ika terkenacahaya. 3ada @ambar di ba1ah memperlihatkan rangkaian relai dengan +' dimana tegangan
antara apitan-apitan masuk dari rangkaian penguat akan naik 0ika +' terkena cahaya.'angkaian penguat ini mengemudikan sebuah relai. 'angkaian ini digunakan misalnya untuk
enggerakan sebuah pintu garasi/ dimana 0ika mobil berada di depan pintu garasi/ maka cahaya
lampu mobil akan menyinari +' sehingga akan menger0akan relai dan membuka pintu garasi.
Gambar 1.5 Rangkaian Relai dengan LDR.
. Toleransi
Toleransi adalah besarnya persentase nilai tahanan yang diiBinkan sehingga menghasilkan
nilai maksimum dan nilai minimum.
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
5/40
III. MENENTUKAN NILAI TAHANAN RESISTOR
Kode Warna Resistor
Kode warna pada resistor menyatakan harga resistansi dan toleransinya. Semakinkeil harga toleransi s!at! resistor adalah semakin baik" karena harga sebenarnya
adalah harga yang tertera harga toleransinya. #isalnya s!at! resistor harga yang
tertera $ 1%% memp!nyai toleransi 5&" maka harga sebenarnya adalah'
(arga resistor $ 1%% ) *5& + 1%%, s-d 1%% *5& + 1%%,
$ /5 s-d 1%5 .
0erdapat resistor yang memp!nyai gelang warna dan 5 gelang warna seperti yang
terlihat pada gambar di bawah ini '
Gambar 1. Resistor dengan Gelang dan 5 Gelang Warna.
0abel Kode Warna pada Resistor Gelang
Warna
Gelang 1
*ngka
pertama,
Gelang 2
*ngka
ked!a,
Gelang 3
*4aktor
pengali,
Gelang
*0oleransi-
&,(itam % 1
6oklat 1 1 1% 1
#erah 2 2 1%2 2
7ranye 3 3 1%3 3
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
6/40
*8ingga
,
K!ning 1%
(i8a! 5 5 1%5 5
9ir! 1%
:ng! ; ; 1%; ;
b!
ab!
< < 1%< mas 1%1 5
=erak 1%2 1%
0anpa
warna
1%3 2%
rti kode warna pada resistor gelang adalah '
Gelang 1 $ ngka pertama
Gelang 2 $ ngka ked!a
Gelang 3 $ 4aktor pengali
Gelang $ 0oleransi
rti kode warna pada resistor 5 gelang adalah '
Gelang 1 $ ngka pertama
Gelang 2 $ ngka ked!a
Gelang 3 $ ngka ketiga
Gelang $ 4aktor pengali
Gelang 5 $ 0oleransi
Kode Huruf Resistor
Resistor yang memp!nyai kode angka dan h!r!? biasanya adalah resistor lilitan
kawat yang disel!b!ngi dengan keramik-porselin" seperti terlihat pada gambar di
bawah ini '
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
7/40
Gambar 1.; Resistor dengan Kode ngka dan (!r!?
Arti kode angka dan huruf pada resistor ini adalah sebagai berikut :
- C8 k 5D E298 F
C8 k berarti besarnya resistansi C8 k (kilo ohm)
5D berarti besarnya toleransi 5D
E298 F adalah nomor serinya
- 5 F 7/78 G
5 F berarti kemampuan daya resistor besarnya 5 1att
7/78 berarti besarnya resistansi 7/78
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
8/40
G berarti besarnya toleransi 5D
- 5 F 88 ' G
5 F berarti kemampuan daya resistor besarnya 5 1att
88 ' berarti besarnya resistansi 88
G berarti besarnya toleransi 5D
- 5 F 2 k G
5 F berarti kemampuan daya resistor besarnya 5 1att
2 k
berarti kemampuan besarnya resistansi 2 k
G berarti besarnya toleransi 5D
- 5 F ' 2 k
5 F berarti kemampuan daya resistor sebesar 5 1att
' 2 $ berarti besarnya resistansi 2 k
- 'S 8 3 88 kk
'S 8 3 berarti nomor seri resistor
88 k berarti besarnya resistansi 88 k
k berarti besarnya toleransi 27D - 2 k 5 berarti besarnya resistansi 2/5 k
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
9/40
Sambungan resistor terbagi men0adi tiga yaitu :
2. Rangkaian !eriadalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara se0a0ar (seri).
=ateraidalam senterumumnya disusun dalam rangkaian seri
6ontoh rangkaian seri :
Rangkaian seri
Gumlah hambatan total rangkaian seri sama dengan 0umlah hambatan tiap- tiap komponen(resistor).
"an#aat !usunan $ambatan !eri
#ambatan disusun secara seri berguna untuk meperbesar hambatan serta membagi
tegangan. +ari pengamatan rumus di atas terlihat bah1a hambatan yang dirangkai seri
akan punya hambatan pengganti yang lebih besar dan akan memperkecil tegangan.
8. Rangkaian %araleladalah salah satu rangkaian listrikyang disusun secara berderet
(paralel). ampuyang dipasang di rumah umumnya merupakan rangkaian paralel.
'angakain listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik/ di mana semua input komponen
berasal dari sumber yang sama. Semua komponen satu sama lain tersusun paralel. #al
inilah yang menyebabkan susunan paralel dalam rangkaian listrik menghabiskan biaya
yang lebih banyak (kabel penghubung yang diperlukan lebih banyak). Selain kelemahan
tersebut/ susunan paralel memiliki kelebihan tertentu dibandingkan susunan seri. Adapun
http://id.wikipedia.org/wiki/Rangkaian_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bateraihttp://id.wikipedia.org/wiki/Senterhttp://id.wikipedia.org/wiki/Rangkaian_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Rangkaian_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Lampuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bateraihttp://id.wikipedia.org/wiki/Senterhttp://id.wikipedia.org/wiki/Rangkaian_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Lampuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Rangkaian_listrik -
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
10/40
kelebihannya adalah 0ika salah satu komponen dicabut atau rusak/ maka komponen yang
lain tetap berfungsi sebagaimana mestinya.6ontoh rangkaian pararel
Rangkaian paralel
.
Gumlah kebalikan hambatan total rangkaian paralel sama dengan 0umlah dari kebalikan
hambatan tiap- tiap komponen (resistor).
"an#aat !usunan $ambatan %ararel
'angkaian pararel dari hambatan-hambatan dimanfaatkan untuk memperkecil hamatan
karena hambatan pengganti nilainya akan lebih kecil dari nilai tiap hambatan. *a 0uga bermanfaat
untuk membagi arus.
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
11/40
&. 'abungan seripararel
@abungan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel disebut rangkaian seriparalel(kadang disebut sebagai rangkaian campuran atau rangkaian kombinasi).6ontoh rangkaian kombinasi rangkaian seri dan pararel :
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
12/40
A. %erbedaan Rangkaian atau !usunan $ambatan !eri dan %ararel
ntuk memudahkan sobat mengingat perbedaan dari kedua tipe sususnan di atas/ kami sa0ikan
dalam tabel perbedaan di ba1ah ini.
Aspek !usunan !eri !usunan %ararel
#ambatan
3engganti
's '2H '8H '9H '?H '5H I. H
'n
$uat Arus3engganti
*2 *8 *9 *? I *s *p *2H *8H *9H *?H I H *n
Tegangan3engganti
s 2H 8H 9H ?H I H n p 2 8 9 I. ?
Jungsi Susunanmemperbesar hambatan dan membagi
tegangan
memperkecil hambatan dan membagi
arus
. !usunan 'abungan $ambatan !eri dan %ararel
Seperti namanya/ susunan ini buka 0enis susunan hambatan baru melainkan hanya gabungan
antara susunan seri dan pararel. 'umus dan ketentuan yang berlaku sama dengan rumus dan
ketentuan yang digunakan pada susunan seri dan pararel. ntuk lebih 0elasnya yuk simak contoh
berikut:
'angkaian @abungan
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
13/40
Ada lima buah hambatan disusun secara gabungan seri dan pararel. ntuk mencari berapa total
hambatan pengganti rnakaian tersebut dapat cari dengan langkah-langkah berikut:
2. '8dan '9seri maka hambatan penggantinya 's '8H '9
8. 's/ '?/ dan '5pararel maka hambatan penggantinya 2!'p 2!'sH 2!'?H 2!'5
9. '2dan 'padalah seri maka 'total '2H 'p.
Soal sambungan resistor
2. Arus listrik 8A mengalir melalui seutas ka1at penghantar ketika beda potensial 28
diberikan pada u0ung-u0ungnya. Tentukan hambatan listrik pada ka1at tersebutK
Ga1ab :
+iketahui
i 8A
28
+itanya ' L
3enyelesaian :
'!*
28!8
ohm
8. 9 buah resistor masing-masing 8 M/ ? M/ dan M/ disusun secara seri dan u0ung-u0ungnya
dihubungkan dengan baterai ?C. Tentukan tegangan pada resistor ML
Ga1ab :
+iketahui: '2: 8 M
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
14/40
'8: ? M
'9: M
+itanya: 9: ...L
Ga1ab:
'tot : '2 H '8 H '9
: 8 H ? H
: 28 M
* :
'
: ?C
28
: ?A
9 : * . '9
: ? .
: 8?
9.
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
15/40
+ari soal di atas hitungla besarnyaL
a. 'A= IL
b. A= IL
c. *2/ *8/ dan *9 IL
Ga1ab
dari soal di atas besarnya
*p 28 Ampere
'2 8 M
a. 2!'A= 2!'2H 2!'8H 2!'9 2!8 H 2!9 H 2! 9! H 8! H 2! !
0adi 'A= 2 ohm
b. A= *pN 'A= 28 N 2 28 olt
c. #ambatan disusun secara seri sehingga beda potensial di tiap titik adalah sama
A= 2 8 9sehingga
2 *2. '2
28 *2. 8
* ampere
8 *8. '8
28 *8. 9
+ ? ampere
9 *9. '9
28 *9.
*9 8 ampere
?.
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
16/40
3ada rangkaian seri besarnya kuat arus pada tiap-tiap hambatan adalah sama besar. Gadi tentukan
nilai hambatan penggantiL
3enyelesaian:
's '2H '8H '9H '?
's 57 H 57 H 57 H 57
's 877 ohm
* N '
* !'s 97!877 7/25 Ampere
5. Soal resistor dengan 1arna sebagai berikut:
@elang 2 %erah ( 8 )
@elang 8 $uning ( ? )
@elang 9 #itam (7)
@elang ? %erah ( 278)
@elang 5 #i0au ( 7/5 D )
ilai resistor tersebut adalah : 8?7 O 278 8?777 M 8? $M P 7/5 D
.
Gadi ilai resistornya
@elang 2 %erah ( 8 )
@elang 8 $uning ( ? )@elang 9 #itam (7)
@elang ? %erah ( 278)
@elang 5 #i0au ( 7/5 D )
@elang &range (25ppm!dera0at celcius)
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
17/40
ilai resistor tersebut adalah : 8?7 O 278 8?777 M 8? $M P 7/5 D 25 ppm!dera0at.
>. Tiga buah resitor '2M/ '89M/ dan '98M dipasang paralel/ maka
'Total 2!(2! H 2!9 H 2!8) 2!(2! H 8! H 9!) Q-- disamakan penyebutnya
2!(!)
2!2
2 M
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
18/40
C. Sebutkan pebedaan rangkaian atau hambatan seri dan pararelL
Ga1ab:
Aspek !usunan !eri !usunan %ararel
#ambatan3engganti 's '2H '8H '9H '?H '5H I. H'n
$uat Arus
3engganti*2 *8 *9 *? I *s *p *2H *8H *9H *?H I H *n
Tegangan
3enggantis 2H 8H 9H ?H I H n p 2 8 9 I. ?
Jungsi Susunanmemperbesar hambatan dan membagitegangan
memperkecil hambatan dan membagiarus
E. Gelaskan definisi rangkaian seri dan pararelL
Ga1ab:
a. 'angkaian Seri adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara se0a0ar (seri).
b. 'angkaian 3aralel adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara berderet
(pararel).
27. Gelaskan manfaat hambatan susunan pararelL
Ga1ab:'angkaian pararel dari hambatan-hambatan dimanfaatkan untuk memperkecil hamatan
karena hambatan pengganti nilainya akan lebih kecil dari nilai tiap hambatan. *a 0uga
bermanfaat untuk membagi arus
%engertian dan %enjelasan $ukum ,$"
Pada dasarnya sebuah rangkaian listrik terjadi ketika sebuah penghantar mampudialiri elektron bebas secara terus menerus. Aliran yang terus-menerus ini yangdisebut dengan arus, dan sering juga disebut dengan aliran, sama halnya dengan airyang mengalir pada sebuah pipa.
Tenaga (the force) yang mendorong elektron agar bisa mengalir dalam sebauhrangkaian dinamakan tegangan. Tegangan adalah sebenarnya nilai dari potensialenergi antara dua titik. Ketika kita berbicara mengenai jumlah tegangan pada sebuah
http://id.wikipedia.org/wiki/Rangkaian_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Rangkaian_listrikhttp://www.blogteknisi.com/2014/08/pengertian-dan-penjelasan-hukum-ohm.htmlhttp://id.wikipedia.org/wiki/Rangkaian_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Rangkaian_listrikhttp://www.blogteknisi.com/2014/08/pengertian-dan-penjelasan-hukum-ohm.html -
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
19/40
rangkaian, maka kita akan ditujukan pada berapa besar energi potensial yang adauntuk menggerakkan electron pada titik satu dengan titik yang lainnya. Tanpa keduatitik tersebut istilah dari tegangan tersebut tidak ada artinya.
lektron bebas cenderung bergerak mele!ati konduktor dengan beberapa derajat
pergesekan, atau bergerak berla!anan. "erak berla!anan ini yang biasanya disebutdengan hambatan. #esarnya arus didalam rangkaian adalah jumlah dari energi yangada untuk mendorong electron, dan juga jumlah dari hambatan dalam sebuahrangkaian untuk menghambat lajunya arus. $ama halnya dengan tegangan hambatanada jumlah relati%e antara dua titik. &alam hal ini, banyaknya tegangan danhambatan sering digunakan untuk menyatakan antara atau mele!ati titik pada suatutitik.
'ntuk menemukan arti dari ketetapan dari persamaan dalam rangkaian ini, kita perlumenentukan sebuah nilai layaknya kita menentukan nilai masa, isi, panjang danbentuk lain dari persamaan fisika. $tandard yang digunakan pada persamaan tersebut
adalah arus listrik, tegangan ,dan hambatan.
$imbol yang digunakan adalah standar alphabet yang digunakan pada persamaanaljabar. $tandar ini digunakan pada disiplin ilmu fisika dan teknik, dan dikenali secarainternasional. $etiap unit ukuran ini dinamakan berdasarkan nama penemu listrik.Amp dari orang perancis Andre . Ampere, %olt dari seorang talia Alessandro *olta,dan ohm dari orang german "eorg $imon ohm.
$imbol matematika dari setiap satuan sebagai berikut + untuk resistance(ambatan), * untuk %oltage (tegangan), dan untuk intensity (arus), standard symbolyang lain dari tegangan adalah atau lectromoti%e force. $imbol * dan dapat
dipertukarkan untuk beberapa hal, !alaupun beberapa tulisan menggunakan untukmenandakan sebuah tegangan yang mengalir pada sebuah sumber ( seperti bateraidan generator) dan * bersifat lebih umum.
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
20/40
/ * dan ' Sebagai $omponen 3arameter #ukum %
$alah satu dasar dalam perhitungan elektro, yang sering dibahas mengenai satuancouloumb, dimana ini adalah besarnya energi yang setara dengan electron padakeadaan tidak stabil. $atu couloumb setara dengan /.012.222.222.222.222.222.electron. $ymbolnya ditandai dengan 3 dengan satuan couloumb. ni yangmenyebabkan electron mengalir, satu ampere sama dengan 4 couloumb dari electronmele!ati satu titik pada satu detik. Pada kasus ini, besarnya energi listrik yangbergerak mele!ati conductor (penghantar).
$ebelum kita mendefinisikan apa itu %olt, kita harus mengetahui bagaimana mengukursebuah satuan yang kita ketahui sebagai energi potensial. $atuan energi secara umumadalah joule dimana sama dengan besarnya !ork (usaha) yang ditimbulkan dari gayasebesar 4 ne!ton yang digunakan untuk bergerak sejauh 4 meter (dalam satu arah).&alam british unit, ini sama halnya dengan kurang dari 5 pound dari gaya yangdikeluarkan sejauh 4 foot. asukkan ini dalam suatu persamaan, sama halnya dengan joule energi yang digunakan untuk mengangkat berat 5 pound setinggi 4 kaki daritanah, atau menjatuhkan sesuatu dengan jarak 4 kaki menggunakan parallel pullingdengan 5 pound. aka kesimplannya, 4 %olt sama dengan 4 joule energi potensial per4 couloumb. aka 6 %olt baterai akan melepaskan energi sebesar 6 joule dalam setiapcouloum dari electron yang bergerak pada sebuah rangkian.
$atuan dan symbol dari satuan elektro ini menjadi sangat penting diketahui ketikakita mengeksplorasi hubungan antara mereka dalam sebuah rangkaian. 7ang pertamadan mungkin yang sangat penting hubungan antara tegangan, arus dan hambatan inidisebut hokum ohm. &itemukan oleh "eorg $imon 8hm dan dipublikasikannya padasebuah paper pada tahun 490:, The "al%anic ;ircuit n%estigated athematically.Prinsip ohm ini adalah besarnya arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantarmetal pada rangkaian, ohm menemukan sebuah persamaan yang simple, menjelaskanbagaimana hubungan antara tegangan, arus, dan hambatan yang saling berhubungan.
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
21/40
HUKUM OHM
* < . < * = < = *
Kesimpulan :> Tegangan dinyatakan dengan nilai %olts disimbolkan dengan atau *.>
Arus dinyatakan dengan amps, dan diberi symbol > ambatan dinyatakan denganohms diberi symbol > ukum 8hm? *< @ < = @ < *=
#esarnya daya pada suatu rangkaian dapat di hitung dengan ?P < * . atau P < 0 . atau P < *0=
Dimana :P ? daya, dalam satuan !att* ? tegangan dalam satuan %olt ? arus dalamsatuan ampere
(!k!m 7(#
Sebelum kita membahas mengenai #ukum &hm/ mari kita mengenal komponen-komponen
dalam #ukum &hm
A3A *T A'S L
Arus listrik atau dalam ersi bahasa inggris sering disebut electric current dapat didefinisikan
sebagai 0umlah muatan listrik yang mengalir tiap satuan 1aktu. =iasanya arus memiliki satuan A
(Ampere) atau dalam rumus terkadang ditulis *. Arus listrik merupakan gerakan kelompok
partikel bermuatan listrik dalam arah tertentu. Arah arus listrik yang mengalir dalam suatu
konduktor adalah dari potensial tinggi ke potensial rendah (berla1anan arah dengan gerak
elektron). Satu ampere sama dengan 2 couloumb dari electron mele1ati satu titik pada satu detik.
3ada kasus ini/ besarnya energi listrik yang bergerak mele1ati conductor (penghantar). %uatan
listrik bisa mengalir melalui kabel atau penghantar listrik lainnya. 3ada Baman dulu/ Arus
konensional didefinisikan sebagai aliran muatan positif/ sekalipun kita sekarang tahu bah1a
arus listrik itu dihasilkan dari aliran elektron yang bermuatan negatif ke arah yang sebaliknya.
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
22/40
APA ITU TEGANGAN ?
Tegangan listrik (oltage) adalah perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian
listrik. Tegangan dinyatakan dalam satuan olt (). =esaran ini mengukur energi potensial
sebuah medan listrik untuk menyebabkan aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik.
Tergantung pada perbedaan potensi listrik satu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra
rendah/ rendah/ tinggi atau ekstra tinggi. Tenaga (the force) yang mendorong electron agar bisa
mengalir dalam sebauh rangkaian dinamakan tegangan. Tegangan adalah sebenarnya nilai dari
potensial energi antara dua titik. 3ada sebuah rangkaian/ besar energi potensial yang ada untuk
menggerakkan electron pada titik satu dengan titik yang lainnya merupakan 0umlah tegangan.
A3A *T #A%=ATA L
#ambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik
(misalnya resistor) dengan arus listrik yang mele1atinya. #ambatan dinyatakan dalam satuan
ohm. ,lektron bebas cenderung bergerak mele1ati konduktor dengan beberapa dera0at
pergesekan/ atau bergerak berla1anan. @erak berla1anan ini yang biasanya disebut dengan
hambatan. =esarnya arus didalam rangkaian adalah 0umlah dari energi yang ada untuk
mendorong elektron/ dan 0uga 0umlah dari hambatan dalam sebuah rangkaian untuk menghambat
la0unya arus.
A3A *T +A
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
23/40
A adalah tegangan listrik yang terdapat pada ked!a !8!ng penghantar dalamsat!an Bolt.
R adalah nilai hambatan listrik *resistansi, yang terdapat pada s!at!penghantar dalam sat!an ohm.
#ukum ini dicetuskan oleh @eorge Simon &hm/ seorang fisika1an dari German pada tahun 2C85
dan dipublikasikan pada sebuah paper yang ber0udul The @alanic 6ircuit *nestigated
%athematically pada tahun 2C8>
=unyi hukum &hm hampir setiap buku berbeda beda/ tetapi secara garis besar semuanya hampir
sama/ dari hasil semedi sambil membaca buku fisika penulis dapat merangkum ada 8 bunyi
hukum &hm yaitu :
1. 9esarnya ar!s listrik yang mengalir sebanding dengan besarnya bedapotensial *0egangan,. :nt!k sementara tegangan dan beda potensialdianggap sama wala! sebenarnya ked!a seara konsep berbeda. Searamatematika di t!liskan @ < A ata! A < @" :nt!k menghilangkan kesebandingan
ini maka perl! ditambahkan seb!ah konstanta yang kem!dian di kenaldengan (ambatan *R, sehingga persamaannya men8adi A $ @.R. Dimana Aadalah tegangan *Bolt," @ adalah k!at ar!s *, dan R adalah hambatan *7hm,.
2. =erbandingan antara tegangan dengan k!at ar!s mer!pakan s!at! bilangankonstan yang diseb!t hambatan listrik. Seara matematika di t!liskan A-@ $ Rata! dit!liskan A $ @.R. Ked!anya menghasilkan persamaan yang sama"tinggal anda meny!kai dan menyakini yang mana silakan pilih sa8a karenaked!anya benar dan ada b!k! literat!rnya.
Jungsi utama hukum &hm adalah digunakan untuk mengetahui hubungan tegangan dan kuat
arus serta dapat digunakan untuk menentukan suatu hambatan beban listrik tanpa menggunakan
&hmmeter. $esimpulan akhir hukum &hm adalah semakin besar sumber tegangan maka semakin
besar arus yang dihasilkan. $emudian konsep yang sering salah pada sis1a adalah hambatan
listrik dipengaruhi oleh besar tegangan dan arus listrik. $onsep ini salah/ besar kecilnya
hambatan listrik tidak dipengaruhi oleh besar tegangan dan arus listrik tetapi dipengaruhi oleh
pan0ang penampang/ luas penampang dan 0enis bahan.
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
24/40
%uatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah muatan elektron.
,lektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas. ,lektron-elektron bebas dalam
logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat tinggi >7.7776 bersifat
sebagai gas sempurna. ,lektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah bahan
konduktor. Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan dengan elektron
bebas yang lain. +engan 0umlah elektron bebas yang besar maka bahan konduktor mudah
mengalirkan muatan listrik. =ahan konduktor yang baik dan sempurna 0ika mempunyai nilai
konduktiitas yang besar
yaitu (mendekati tak terhingga besarnya). Sebaliknya untuk hambatan atau
hambatan 0enisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil.
=agaimana untuk isolatorL ntuk isolator konduktiitas/ hambatan/ hambatan 0enis/ dan sifat
elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor. $onduktor dan isolator adalah suatu
bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya *** untuk bahan konduktor mempunyai
konduktiitas sangat besar sedang isolator sangat kecil. $onduktor mempunyai hambatan atauhambatan 0enisnya kecil sedang untuk isolator hambatan atau hambatan 0enisnya besar.
=agaimana untuk material atau bahan semikonduktorL Semikonduktor adalah suatu bahan atau
benda yang mempunyai sifat sebagai konduktor dan isolator. +engan kata lain bahan
semikonduktor mempunyai kemampuan mengalirkan muatan di ba1ah sifat konduktor dan di
atas sifat isolator. ntuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya
dilakukan penambahan 0enis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut pendopingan.
6ontoh bahan ini adalah germanium/ @e dan silikon/ Si. =ahan semikonduktor dapat di0umpai
dalam penggunaan bahan-bahan elektronika.
6ontoh soal E.8
2. Sebuah ka1at tembaga memiliki luas penampang
8 mm8. Gika pan0ang penghantar 8777 dan hambatan 0enisnya 7/78 meter. =erapa nilai
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
25/40
hambatan ka1atnyaL
Hukum Ohm
Hukum ohm digunakan untuk menentukan hubungan arus listrik dan tegangan dalam sebuahhambatan.
Hukum ohm sendiri berbunyi: Kuat arus yang melalui penghantar sebanding dengan beda potensialpada kedua ujung penghantar.
Misalnya pada sebuah rangkaian yang terdiri lampu dan baterai, lampu yang dinyalakan dengan satubuah baterai akan menyala redup, dengan tiga baterai lebih terang, karena arus yang mengalir lebihbesar. Jadi semakin besar beda potensial semakin besar pula arus listrik yang dihasilkanNilai perbandingan beda potensial dengan arus listrik yang mengalir merupakan nilai resistansi
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
26/40
hambatan! yang dimiliki oleh penghantar dan nilainya tetap. "e#ara matematis hukum ohm dapatditulis :$ % & ' (
atauV = I . R
$ ' beda potensial, satuan )olt $!& ' kuat arus listrik, satuan ampere *!( ' hambatan listrik, satuan ohm +!"atuan hambatan listrik yang lebih besar dinyatakan dalam kilo ohm k+! atau mega ohm M+!. kilo ohm ' - ohm mega ohm ' -/ ohm
Contoh cara menghitung kuat arus listrik dengan hukum ohm"ebuah aki yang mempunyai tegangan 0 )olt dipakai untuk menyalakan lampu yang mempunyaihambatan /- +, berapa kuat arus yang mengalir pada lampu 1
Penyelesaian:2iketahui: $ ' 0 )olt ( ' /- +
2itanyakan: & ' ........ 12ija3ab:& ' $ % ( ' 0 % /-
Jadi besar kuat arus listrik yang mengalir pada lampu -,0 ampere.
*rus 4istrik
Arus listrik (I)yang mengalir melalui penghantar dide5inisikan sebagai banyaknya muatan listrik 6!yang mengalir setiap satu satuan 3aktu t!.
Contoh caramenghitung arus listrik:
2. 7ada suatu penghantar mengalir muatan listrik sebanyak /- #oulomb selama -,8 menit. Hitung
besar arus listrik yang mengalir pada penghantar tersebut 1Penyelesaian:2iketahui: 6 '
/- 9 t ' -,8 menit ' - sekon2itanyakan: & ' ........ 12ija3ab:
"e#ara matematis dapatdituliskan:& ' arus listrik *!6 ' muatan listrik 9!t ' selang 3aktu
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
27/40
I = 60 / 30
I = 2 ampere
Jadi besar kuat arus listrik yang mengalir pada penghantar 0 ampere
Contoh Soal Latihan:
$ebuah bangunan rumah tangga memakai lampu dengan tegangan pada instalansilampu rumah tangga tersebut adalah 002 *olt, dan arus yang mengalir pada lamputersebut adalah 42 ampere, berapakah hambatan pada lampu tersebut, hitunglah
Jawab:
&iketahui ?* < 002 *olt < 42 Amper&itanyakan ? ambatan () < ................
Penyelesaian
< *=
< 002=42 < 00 ohm
Badi hambatan yang mengalir adalah 00 ohm
Contoh Soal Latihan:
&idalam suatu rumah tinggal, terpasang sebuah lampu dengan tegangan 002 *olt,setelah di ukur dengan amper meter arusnya adalah 0 ampere, hitunglah daya yangdiserap lampu tersebut
Jawab :
&iketahui ?* < 002 *olt < 0 Amper&itanyakan ? &aya (P)
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
28/40
Gaya Gerak Listrik
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
29/40
3ada dasarnya sumber @@ itu segala 0enis alat yang muatan positif ama negatifnya terpisah.
$edua u0ung dari alat tersebut di sebut terminal. %uatan positif ya numpuknya di terminal
positif/ sementara muatan negatif/ tentunya di terminal negatif.
Terminal positif namanya anoda. Terminal negatif namanya katoda. *ngetnya gini a0a. $alau
positif itu ga ada noda. (@a ada noda ya gak bela0ar.. hehe). @a ada noda kan anoda/ seperti gak
ada tuhan/ kan disebut ateis. #uruf a didepannya itu loh. 3ositif gak ada noda/ negatif katoda.
%udah kan menghapalnya.
&ke/ kembali ke anoda ama katoda tadi. $arena kedua 0enis muatan ini misah/ akibatnya ada
medan listrik. %edannya nun0uk dari anoda ke katoda. *nget tuh arahnya. +ari anoda ke katoda.
%edan ini/ kemudian/ memaksakan sebuah gaya pada muatan positif. %edan ini memaksa/
mendorong muatan positif dalam alat ini menu0u katoda. Sementara itu/ gaya ini 0uga memaksamuatan negatif ke anoda. Supaya muatan positif tetap di terminal positif dan muatan negatif tetep
di terminal negatif/ alat ini menghasilkan gaya non listrik yang mela1an gaya listrik dan terus
mendorong muatan positif ke anoda dan muatan negatif ke katoda. Gadi seperti gulat gitu. Sumo
bisa 0uga. %edan listrik s medan non listrik. Saling dorong mendorong.
%ungkin bisa dibayangkan @@ itu seperti air dalam pipa tegak yang dipaksa naik. Faktu
airnya naik ke puncak (anoda) graitasi maksain supaya tuh air turun (katoda). Gadi supaya air
tetap bisa naik/ harus ada gaya non graitasi/ seperti pompa misalnya/ yang mendorong air
mela1an graitasi.
ah/ dalam kasus @@/ gaya dari mesin pompa ini bisa berasal dari reaksi kimia/ seperti baterai.
=isa 0uga dari gaya magnet/ seperti dari generator listrik. Atau dari sumber mekanik lainnya lah.
Seperti dalam kasus air tadi/ dimana energi potensial graitasi air bertambah saat air di dorong
semakin tinggi/ gaya lain ini menyebabkan muatan mengalir ke anoda/ meningkatkan energi
potensial listrik. Akibatnya ter0adi beda potensial antara anoda dan katoda.
$alau ga ada rugi gara-gara panas 1aktu muatan mengalir ke anoda di dalam alat ini/ beda
potensialnya pastilah sama dengan @@ sumber. *tuloh/ kan ada hukum kekekalan energi.
$alau/ di luar alat ini/ kita pasang apakeU yang membuat anoda terhubung balik ke katoda/ maka
arus akan mengalir le1at penghubung ini dari anoda ke katoda.
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
30/40
Titik a dengan c itu kalau dihubungkan akan men0adi rangkaian loh. Gadi titik a dihubungkan ke
anoda dan titik c dihubungkan ke katoda. 6oba lihat di gambar ini biar 0elas
%uatan kehilangan energi listrik yang bergerak dari terminal tinggi ke terminal rendah le1at
rangkaian luar/ lalu dipaksa oleh gaya non listrik kembali ke anoda le1at alat @@ dankarenanya memperbaiki energi listriknya. Seperti sistem air kita lo. Airnya mengalir kembali
le1at beberapa pipa lain lalu kembali lagi ke pipa tegak dengan dorongan pompa. 3erbedaan
potensial tetap ter0aga antara terminal saat tidak ada arus. $an gak ada ka1at yang
menghubungkan terminal. ah/ beda potensial kalau ga ada arus ini namanya @@ 'angkaian
Terbuka.
$alo kita menghubungkan satu ka1at dengan hambatan ' pada kedua terminal itu/ berarti arus
akan mengalir le1at hambatan itu dengan tegangan yang beker0a di sepan0ang terminal. $alau
kabel ini cuma satu-satunya hambatan yang ada di rangkaiannya/ arusnya pasti mengikuti hukum
&hm/ yaitu * !' @@!'.
Tapi kenyataannya/ selalu ada rugi panas dalam sumber @@. 3anas ini muncul karena agitasi
molekul saat muatan mengalir dalam sumber. %olekulnya merinding. $an semakin kuat
merindingnya molekul/ semakin panas suhunya. &ke deh/ kalau dalam kasus ini ya berarti @@
ga lagi sama dengan . Ada energi non listrik yang hilang men0adi panas. =esarnya rugi panas ini
sebanding dengan arus/ 0adinya @@ ; *.r. ah/ r disini adalah tetapan proporsionalitas.
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
31/40
$arena dimensinya sama dengan hambatan/ 0adi dia lebih sering disebut "hambatan dalamR atau
Rint. #ambatan dalam apaL Ampere.
=eda potensialnya pada terminal baterai itu sama a0a dengan @@ dikurangin ama 0atuh
tegangan gara-gara hambatan dalam. Gatuh tegangannya kan hasil kali arus dengan hambatan
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
32/40
dalam atau 7.7C> dikali 7.E? yaitu 7.7C2>C ohm. Gadi beda potensialnya 8.7 ; 7.7C2>C
2.E2C88 olt.
%au lagiL &ke. Sekarang ada sebuah hambatan '. #ambatan ini terhubung dengan sebuah
baterai dan arus yang mengalir kemudian di ukur. ah/ 1aktu hambatannya ?7 ohm/ arusnya
7.8?7 Ampere. alu 1aktu hambatannya diganti dengan hambatan yang 7 ohm/ arusnya 0adi
7.28 Amper. =erapa @@ baterainya dan berapa hambatan dalamnyaL
@ini caranya. 'umus arusnya kan @@ dibagi 0umlah hambatan. $ita mencari @@ nya/ 0adi
@@ berarti arus dikali 0umlah hambatan dong. Faktu hambatannya ?7 ohm/ arusnya 7.8?7
Ampere. Gumlah hambatannya ?7 ohm ditambah hambatan dalam. h/ hambatan dalamnya
belum tahu yaL
ihat lagi deh ke hambatan baru. #ambatan ini 7 ohm. Arusnya 7.28 Ampere. $alau pake ini
berarti rumus @@ nya adalah 7.28 dikali 0umlah hambatannya. Gumlah hambatannya adalah 7
ohm ditambah hambatan dalam. *ni hambatan dalam yang sama dengan 1aktu hambatan luarnya
6uma ?7 ohm loh. @imana caranyaL
$arena ada dua ariabel yang tidak diketahui maka kita pake substitusi bisa/ eliminasi 0uga bisa.%au pake apaL ,liminasi a0a ya
3ersamaan pertama
@@ 7.8?7 N (?7 H 'int)
@@ 7.8?7 N ?7 H 7.8?7 N 'int
@@ E. H 7.8?7 'int
3ersamaan kedua
@@ 7.28 N (7 H 'int)
@@ 7.28 N 7 H 7.28 N 'int
@@ E.>8 H 7.28 'int
,liminasikan dengan mengurangkan persamaan pertama dengan persamaan kedua@@ ; @@ E. ; E.>8 H 7.8?7 'int ; 7.28 'int
7 ; 7.28 H 7.7>C 'int
7.28 7.7>C 'int
7.28 ! 7.7>C 'int
'int 2.59C?25 &hm
Substitusikan a0a 'int kedalam salah satu persamaan/ misalkan persamaan pertama/ 0adinya
@@ E. H 7.8?7 'int
@@ E. H 7.8?7 N 2.59C?25
@@ E. H 7.9E897C
@@ E.EE897C olt
$etemu kan 0a1abannyaL
%ateri ini masih ada lan0utannya nih. Sekalian soal latihan
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
33/40
Pengertian Gaya Gerak Listrik (GGL)
+efinisi gaya gerak listrik adalah beda potensial antara u0ung-u0ung penghantar sebelum dialiri
arus listrik. @aya gerak listrik disingkat dengan @@/ dengan satuan olt.
@aya gerak listrik merupakan energy yang diberikan pada setiap muatan listrik untuk bergerak
antara dua kutub baterai atau generator. Sebuah electron-elektron bermuatan e yang bergerak dari
kutub negatie ke kutub positif melalui konduktor di luar baterai dengan gaya gerak listrik
sebesar / akan mendapat energy sebesar e N 0oule.
3ada dasarnya sumber @@ itu segala 0enis alat yang muatan positif ama negatifnya terpisah.
$edua u0ung dari alat tersebut di sebut terminal. %uatan positif ya numpuknya di terminal
positif/ sementara muatan negatif/ tentunya di terminal negatif.
Terminal positif namanya anoda. Terminal negatif namanya katoda. *ngetnya gini a0a. $alau
positif itu ga ada noda. (@a ada noda ya gak bela0ar.. hehe). @a ada noda kan anoda/ seperti gak
ada tuhan/ kan disebut ateis. #uruf a didepannya itu loh. 3ositif gak ada noda/ negatif katoda.
%udah kan menghapalnya.
&ke/ kembali ke anoda ama katoda tadi. $arena kedua 0enis muatan ini misah/ akibatnya ada
medan listrik. %edannya nun0uk dari anoda ke katoda. *nget tuh arahnya. +ari anoda ke katoda.
%edan ini/ kemudian/ memaksakan sebuah gaya pada muatan positif. %edan ini memaksa/
mendorong muatan positif dalam alat ini menu0u katoda. Sementara itu/ gaya ini 0uga memaksa
muatan negatif ke anoda. Supaya muatan positif tetap di terminal positif dan muatan negatif tetep
di terminal negatif/ alat ini menghasilkan gaya non listrik yang mela1an gaya listrik dan terus
mendorong muatan positif ke anoda dan muatan negatif ke katoda. Gadi seperti gulat gitu. Sumobisa 0uga. %edan listrik s medan non listrik. Saling dorong mendorong.
%ungkin bisa dibayangkan @@ itu seperti air dalam pipa tegak yang dipaksa naik. Faktu
airnya naik ke puncak (anoda) graitasi maksain supaya tuh air turun (katoda). Gadi supaya air
tetap bisa naik/ harus ada gaya non graitasi/ seperti pompa misalnya/ yang mendorong air
mela1an graitasi.
ah/ dalam kasus @@/ gaya dari mesin pompa ini bisa berasal dari reaksikimia/ seperti baterai.
=isa 0uga dari gaya magnet/ seperti dari generator listrik. Atau dari sumber mekanik lainnya lah.
Seperti dalam kasus air tadi/ dimana energi potensial graitasi air bertambah saat air di dorong
semakin tinggi/ gaya lain ini menyebabkan muatan mengalir ke anoda/ meningkatkan energi
potensial listrik. Akibatnya ter0adi beda potensial antara anoda dan katoda.
$alau ga ada rugi gara-gara panas 1aktu muatan mengalir ke anoda di dalam alat ini/ beda
potensialnya pastilah sama dengan @@ sumber. *tuloh/ kan ada hukum kekekalan energi.
https://edisutoto.wordpress.com/2011/03/07/pengertian-gaya-gerak-listrik-ggl/http://www.faktailmiah.com/2010/07/17/kimia.htmlhttp://www.faktailmiah.com/2010/07/17/kimia.htmlhttps://edisutoto.wordpress.com/2011/03/07/pengertian-gaya-gerak-listrik-ggl/http://www.faktailmiah.com/2010/07/17/kimia.html -
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
34/40
$alau/ di luar alat ini/ kita pasang apakeU yang membuat anoda terhubung balik ke katoda/ maka
arus akan mengalir le1at penghubung ini dari anoda ke katoda.
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
35/40
$alau gak ada arus mengalir mele1ati sumber/ maka beda potensial sepan0ang sumber itu sama
a0a dengan @@ rangkaian terbuka sumber/ karena kan gak ada tegangan 0atuh gara-gara arus
le1at ke hambatan dalam. Tapi/ kalau arusnya ngalir di rangkaian luar/ arus yang sama 0uga
bakalan mengalir di dalam sumber dan tegangan bakalan 0atuh sebesar in *. 'int. Gatuh
tegangan ini ter0adi di sepan0ang hambatan dalam 'int. Akibatnya/ tegangan yang ada pada
rangkaian adalah , ; *.=iasanya sumber @@ itu ya baterai. =aterai memakai gaya kimia dan
karenanya energi kimia inilah yang dipakai untuk memaksa arus mele1ati baterai dari katoda ke
anoda.
bo!t these ads
@mpedansi" Reaktansi @nd!kti? dan Reaktansi Kapasiti?
=osted on September " 2%12by inalok!
RESISA!SI" REA#A!SI $A! I%PE$A!SI
Resistansi" reaktansi dan impedansi mer!pakan istilah yang menga! pada karakteristik da
melawan ar!s listrik. Resistansi mer!pakan tahanan yang diberikan oleh resistor. Reaktan
bersi?at reaksi terhadap per!bahan tegangan ata! per!bahan ar!s. Cilai tahanannya ber!
perbedaan ?ase dari tegangan dan ar!s. Selain it! reaktansi tidak mendisipasi energi. Sed
pada kesel!r!han dari si?at tahanan terhadap ar!s baik menak!p resistansi" reaktansi ata
tahanan ini diekspresikan dalam sat!an ohm
*. mpedansi
*mpedansi (disebut 0uga hambatan dalam/ V) adalah nilai resistansi yang terukur pada kutubkutub sinyal 0ack alat elektronik. Semakin besar hambatan!impedansi/ makin besar tegangan
yang dibutuhkan. *mpedansi tidak dapat dikatan sebagai hambatan secara spontan. $arena
terdapat perbedaan yang mendasar dari keduanya. =eberapa sumber mengatakan bah1a
impedansi merupakan hasil reaksi hambatan ('/ resistensi) dan kapasitas elektron (6/
capacitance) secara bersamaan. +aya merupakan tegangan kuadratnya dibagi impedansnya:
% - V+ /
= $ daya *watt,
A $ tegangan *Bolt,
$ impedans *ohm,
*mpedansi listrik/ atau lebih sering disebut impedansi/ men0elaskan ukuran penolakan terhadap
arus bolak-balik sinusoidal. *mpedansi listrik memperluas konsep resistansi listrik ke sirkuit A6/
men0elaskan tidak hanya amplitudo relatif dari tegangan dan arus/ tetapi 0uga fase relatif. =ila
http://wordpress.com/about-these-ads/https://inalocku.wordpress.com/2012/09/06/impedansi-reaktansi-induktif-dan-reaktansi-kapasitif/https://inalocku.wordpress.com/author/inalocku/http://wordpress.com/about-these-ads/https://inalocku.wordpress.com/2012/09/06/impedansi-reaktansi-induktif-dan-reaktansi-kapasitif/https://inalocku.wordpress.com/author/inalocku/ -
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
36/40
sebuah beban diberi tegangan/ impedansi dari beban tersebut akan menentukan besar arus dan
sudut fase yang mengalir pada beban tersebut. Jaktor daya merupakan petun0uk
yang menyatakan sifat suatu beban.
mpedansiW Gumlah #ambatan Secara ektor 3d 'angkaian Arus =olak ; =alik ! A6.
2. *mpedansi 'angkaian Seri ' X :Z = R2 + XL28. *mpedansi 'angkaian Seri ' X 6 :Z = R2 + XC29. *mpedansi 'angkaian Seri ' ; X 6 :Z = R2 + ( XL XC ) 2
"enghitung mpedansi Rangkaian R 0 seri
Keterangan
adalah impedansi
R adalah hambatan *E,
L adalah ind!ktansi * henr
"enghitung mpedansi Rangkaian R 0 paralel
Keterangan
adalah impedansi
R adalah hambatan *E,
L adalah ind!ktansi * henry ,
Contoh !oal
#itung impedansi total dan tegangan pada masing-masing resistor/ induktor dan
kapastior dari rangkaian S,'* resistansi-induktansi-kapasitor berikut
Jawab: *mpedansi dari rangkaian ini hanya mencakup resitansi/ reaktansi induktif dan
reaktansi kapasitif.
oleh karena itu
atau pada 0o
atau pada 90o
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
37/40
atau pada 90o
atau pada sudut -80.68o
Dengan tegangan total adalah atau pada sudut 0o
Sehingga arusnya adalah: pada sudut 0--80.68!!o" 80.68o#
atau dalam bilangan kompleks ditulis sebagai:
$arena rangkaian seri# maka besarnya arus pada ketiga komponen adalah sama
sehingga masing-masing tegangan adalah
atau %9.&'& ( pada sudut 80.68o
atau %9.0&8 ( pada sudut %)0.68 o
atau %').&6 ( pada sudut -9.'%99o
Contoh !oal Rangkaian %aralel pada R0C
#itunglah impedansi total dan kuat arus dari masing-masing resistor/ induktor dan kapasitor dari
rangkaian 3A'A, resistansi-induktansi-kapasitor berikut
Jawab:
$arena rangkaiannya adalah paralel# maka tegangan pada masing-masing komponen *# + dan
, adalah sama dengan tegangan total
atau pada sudut 0o.
$arena tahanan masing-masing adalah
atau pada 0o
atau pada 90o
atau pada 90o
maka kuat arus pada masing-masing *# + dan , adalah
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
38/40
pada sudut 0oatau pada sudut "-90oatau
pada sudut "90oatau
Sedangkan total adalah
atau
pada sudut -&%.'%%o
. *eaktansi ndukti/
Pengertian Reaktansi in!kti"adalah hambatan yang timbulakibat adanya @@ induksi karena
dipasangnyainduktor (). =erbeda dengan rangkaian A6 resitif dimana arus dan tegangan se-phasa/ pada rangkaian A6 induktif phasa tegangan mendahului E7 terhadap arus. Gika
digambarkan diagram phasor-nya maka arus mengarah ke sumbu O positif (kanan) dan
tegangan mengarah ke sumbu
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
39/40
Gika pada contoh kasus di atas diketahui tegangan A6 sebesar 57/ berapakah arus yang mengalir
pada rangkaianL ntuk men0a1ab pertanyaan ini adalah dengan menggunakan hukum &hm
dimana * 4 '/ kemudian ganti ' (resistansi) dengan reaktansi induktif (O).
"a#a$
@ $ A - FL
@ $ 5% - 31
@ $ %"1
Reaktansi ind!kti? berbanding l!r!s terhadap ?rek!ensi" 8ika ?rek!ensi meningkat
maka reaktansi ind!kti? 8!ga akan meningkat ata! membesar dan begit! 8!ga
sebaliknya.
$arakteristik disipasi daya induktor pada rangkaian A6 diperlihatkan oleh kura hi0au di atas.
Tidak seperti pada resistor dimana resistor selalu ter-disipasi daya dan kelebihan energi-nya
dilepaskan dalam bentuk energi panas/ induktor pada rangkaian A6 tidak ter-disipasi daya
dengan kata lain disipasi daya induktor pada rangkaian A6 sama dengan 7 (ol). %engapa
demikian karena pada saat disipasi daya induktor bernilai positif/ daya ini diserap oleh induktor
tetapi ketika daya disipasi induktor bernilai negatif/ daya disalurkan ke rangkaian. $arena
disipasi daya yang diserap dan disalurkan sama besar maka disipasi daya pada induktor sama
dengan 7 (ol). *ni berlaku hanya pada induktor ideal (' induktor 7M).
&. Reaktansi 1apasiti#
Reaktansi Ka%asitif
Sebuah kondensator yang sering disebut kapasitor R6R dihubungkan dengan sumber tegangan
arus bolak-balik berbentuk sinus yang ditetapkan dengan rumus sbb:
e ,m.sin [t
\ *6O66 ,
Gika sebuah capasitor dihubungkan dengan sumber arus searah/ maka arus searah yang dapat
mengalir hanya sesaat sa0a dan 1aktu yang pendek/ yaitu pada saat capasitor dalam keadaan diisi
(charged). $emudian arus searah didalam capasitor akan men0adi nol kembali. #al tersebut
membuktikan bah1a capasitor tidak dapat dilalui arus searah atau dikatakan kapasitor
memblokir arus searah. %enurut teori arus searah yang mengalir 0umlah muatannya ditentukandengan rumus :
] i .t atau i ]!t.
$etika arus dan tegangan mele1ati kapasitor pada rangkaian A6/ phasa arus mendahului E7
phasa tegangan. Gika digambarkan diagram phasor-nya maka arus (*) ke arah sumbu O positif
(kanan) dan tegangan ke arah sumbu
-
7/23/2019 Fisika Tri Yogi Elsa
40/40
#ambatan aliran elektron ketika mele1ati kapasitor pada rangkaian A6 disebut sebagai
'eaktansi $apasitif/ reaktansi kapasitif dihitung dalam satuan &hm (M) sama hal-nya seperti
resistansi dan reaktansi induktif. Simbol reaktansi induktif adalah O6/ pada rangkaian A6
sederhana/ reaktansi kapasitif dapat dihitung menggunakan persamaan berikut.
+imana :
O6 'eaktansi kapasitif (&hm ! M)
Y 3i Z 9/2?
f Jrekuensi (#ertB ! #B)
6 $apasitansi (Jarad ! J)
!ontoh
Tentukan reaktansi kapasitif (O6) 0ika diketahui frekuensi rangkaian A6 57#B/ dan kapasitansi
kapasitor 27uJ.
Ga1ab:
F6 $ 1 - *2 H ? 6,
F6 $ 1 - *2 3"1 5% 1%I1%,
F6 $ 1 - %"%%31 JF6 $ 31