RANGKUMAN IPA FISIKA

I. LISTRIK STATIS

1. Muatan Listrik

Di dalam kehidupan kita sehari - hari kata listrik bukan merupakan hal yang asing lagi. Banyak peralatan rumah tangga yang menggunakan listrik, misalnya setrika, radio, televisi, lemari es, kipas angin, mesin jahit listrik, magic jar, dan mesin cuci. Hal ini menunjukkan bahwa di dalam kehidupan kita energi listrik sudah menjadi kebutuhan pokok. Oleh karena itu penting bagi kita untuk mempelajari listrik.

Dalam ilmu fisika, listrik dibedakan menjadi dua macam, yaitu listrik statis dan listrik dinamis. Listrik statis mempelajari sifat kelistrikan suatu benda tanpa memperhatikan gerakan atau aliran muatan listrik. Dalam ilmu fisika disebut elektrostatika. Sebaliknya, jika memperhatikan adanya muatan listrik yang bergerak atau mengalir, maka disebut listrik dinamis atau elektrodinamika. Thales dari Milete (540 – 546 SM) adalah ahli pikir Yunani purba, yang menurut sejarahnya bahwa gejala listrik statis terjadi pada batu ambar yang digosok dengan bulu. Ternyata batu ambar tersebut dapat menarik benda-benda ringan yang lain misalnya bulu ayam. Dalam bahasa Yunani batu ambar sering disebut elektron.

Sesuai dengan pengamatan pada kegiatan di atas ternyata benda - benda tertentu yang telah digosok dapat menarik benda - benda kecil yang ada di sekitarnya. Benda - benda yang telah digosok dan dapat menarik benda kecil yang ada di sekitarnya ini disebut benda yang telah bermuatan listrik.

Untuk menerangkan pengertian adanya sifat kelistrikan pada suatu benda, perlu dipahami adanya konsep atom yang dimunculkan oleh para ahli di antaranya, teori atom Dalton, Thompson, Rutherford dan Bohr. Secara umum dapat dijelaskan bahwa:

1. Benda terdiri atas atom - atom sejenis. 2. Setiap atom terdiri atas sebuah inti yang dikelilingi oleh satu atau lebih elektron.

3. Inti atom bermuatan positif, elektron bermuatan negatif.

4. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif dan netron yang tidak bermuatan listrik.

Benda atau materi pada umumnya mempunyai jumlah proton sama dengan jumlah elektron benda disebut dalam keadaan netral. Jika keseimbangan antara jumlah proton dan jumlah elektron terusik yaitu adanya pengurangan atau penambahan muatan elektron, maka benda tersebut dikatakan bermuatan listrik. Benda akan bermuatan listrik positif bila kekurangan elektron dan benda bermuatan negatif apabila kelebihan elektron.

Cara tradisional untuk memperoleh benda bermuatan listrik bisa dilakukan dengan gosokan. Jika dua benda saling digosokkan, maka elektron dari benda yang satu akan pindah ke benda yang lain, sehingga benda yang kehilangan elektron akan bermuatan positif dan benda yang menerima pindahan elektron akan bermuatan negatif. Menurut Benjamin Franklin (1706 – 1790), adanya perpindahan muatan dari benda satu ke benda yang lain merupakan implikasi dari hukum kekekalan muatan, artinya pada saat terjadi gosokan antara dua benda, tidak menciptakan muatan listrik baru namun prosesnya merupakan perpindahan muatan dari satu benda ke benda yang lain.

Sebenarnya untuk perpindahan elektron antara dua benda keduanya tidak perlu di gosok - gosokkan, cukup dikontakkan atau ditempelkan saja, tetapi dengan saling digosokkan, maka perpindahan elektron akan lebih mudah. Mengapa?

Jika ingin memperoleh logam bermuatan dengan cara gosokan, maka logam itu harus diisolasi dari tanah agar muatannya tidak dinetralkan, karena adanya aliran elektron ke tanah bila bendanya bermuatan negatif, atau sebaliknya elektron dari tanah bila benda tersebut bermuatan positif. Atau jika pemegang tidak pakai sepatu yang bersifat isolator maka muatan listrik bisa mengalir melalui tangan, badan, dan kaki si pembuat eksperimen.

Seorang ahli telah menyusun deret benda-benda, lihat Tabel 7.1! Deret benda tersebut menunjukkan bahwa benda akan memperoleh muatan negatif bila digosok dengan sembarang benda di atasnya, dan akan memperoleh muatan positif bila digosok dengan benda di bawahnya. Deret semacam ini dinamakan deret tribolistrik.

Hukum CoulombPada materi terdahulu telah kita pelajari bahwa ada dua jenis muatan listrik, yaitu muatan positif dan muatan negatif. Charles Augustin Coulomb (1736 – 1806) seorang ahli bangsa Perancis telah mengukur tarikan dan tolakan listrik secara kuantitatif dengan suatu percobaan menggunakan alat yang biasa disebut neraca puntir Coulomb. Hasil pengamatan yang dilakukan oleh Coulomb menunjukkan bahwa besar gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua benda yang bermuatan listrik sebanding dengan muatan masing - masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda itu.

Jika muatan benda pertama dinyatakan dengan Q1 dan benda kedua Q2, jarak antara dua muatan adalah r, maka besarnya gaya tolak menolak atau tarik menarik antara dua muatan sejenis maupun tak sejenis, F, dapat ditulis sebagai berikut:

Dengan k adalah konstanta perbandingan dan jika di ruang hampa udara besarnya 9 ×109 Nm2/C2. Dalam satuan MKS besarnya F dinyatakan dalam satuan newton, dan jarak antara dua muatan dinyatakan dalam meter, sedang Q dinyatakan dalam coulomb.

Contoh Soal

Dua buah muatan yang besarnya sama, masingmasing QA dan QB didekatkan sehingga kedua muatan tersebut saling menolak dengan gaya F. Jika masingmasing muatan diperbesar dua kali, maka berapakah gaya tolak antara keduanya?

Penyelesaian

Diketahui :

Ditanya :

Jawab :

II. Arus ListrikJika benda A yang mempunyai lebih banyak muatan positif dihubungkan dengan benda B yang mempunyai lebih sedikit muatan positif, muatan positif benda A akan mengalir ke benda B sedemikian rupa sehingga jumlah muatan kedua benda menjadi sama (seimbang). Aliran (gerakan) muatan tersebut disebabkan muatan-muatan positif pada benda A mengalami gaya tolak yang lebih besar dari pada muatan-muatan positif pada benda B. Hal ini dikatakan potensial listrik (selanjutnya ditulis potensial saja)

benda A lebih besar dari pada benda B. Aliran muatan positif tersebut didefinisikan sebagai arus listrik. Jadi. arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. Pada perkembangan selanjutnya, ditemukan bahwa muatan listrik yang dapat mengalir bukan muatan positif. Melainkan muatan negatif yang disebut elektron.

Elektron ditemukan oleh J.J. Thomson (1856-1940). Meskipun demikian, anggapan bahwa arus listrik ditimbulkan oleh aliran muatan positif tidak menjadi masalah karena aliran elektron menimbulkan arus listrik. Arah arus listrik tersebut berlawanan dengan arah aliran elektron. sedangkan besarnya sebanding dengan besar aliran elektron.Keberadaan arus listrik dapat diketahui melalui alat ukur listrik atau alat listrik lainnya. Alat listrik yang dapat digunakan antara lain lampu pijar atau bohlam. Penghantar yang dapat dilalui arus listrik merupakan suatu rangkaian tertutup. Artinya, ujung penghantar harus dihubungkan dengan kutub positif sumber tegangan dan ujung penghantar yang lain harus dihubungkan dengan kutub negatif sumber tegangan. Jika rangkaian terbuka (terputus), arus listrik tidak dapat mengalir melalui rangkaian itu. Jadi, arus listrik hanya dapat mengalir dalam rangkaian tertutup. Selanjutnya, jika baterai yang digunakan dua buah, nyala lampu lebih terang. Hal itu disebabkan arus listrik yang melalui lampu lebih besar. Karena terbukti bahwa besar arus listrik yang mengalir (selanjutnya disebut kuat arus listrik) sebanding dengan banyaknya elektron yang mengalir. Kuat arus listrik dapat didefinisikan sebagai kecepatan aliran muatan listrik. Dengan kata lain, kuat arus listrik adalah jumlah muatan listrik yang mengalir melalui penampang suatu penghantar tiap sekon. Besar kuat arus listrik secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut.

Untuk arus listrik yang kecil dinyatakan dalam miliampere (mA) atau mikroampere (µA).

Elemen Volta

Adanya perbedaan potensial logam dimanfaatkan untuk membuat sel Volta. Elemen Volta tersusun atas pelat tembaga sebagai elektroda positif atau kutub positif, pelat seng sebagai elektroda negatif atau kutub negatif. dan larutan asam sulfat sebagai larutan elektrolit, yaitu larutan yang dapat menghantarkan arus Iistrik. Pelat tembaga mempunyai potensial lebih tinggi dari pada pelat seng. Hal itu memungkinkan terjadi aliran elektron dari pelat seng ke pelat tembaga atau aliran arus listrik dari pelat tembaga ke pelat seng Dalam larutan elektrolit (asam sulfat), pelat seng bereaksi dengan larutan elektrolit, sedangkan pelat tembaga tidak. Reaksi tersebut menghasilkan gas hidrogen dan energi. Energi inilah vang digunakan elektron untuk bergerak (mengalir) dari pelat seng ke pelat tembaga. Karena ada aliran elektron, terjadi aliran arus listrik dari tembaga ke seng (pada rangkaian di luar larutan). Jadi, arus listrik terjadi karena adanya reaksi kimia. Dengan kata lain, dalam elemen Volta terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik.Jika pada penghantar (kabel) yang menghubungkan antara pelat seng dan tembaga dipasang sebuah lampu, lampu tersebut akan menyala. Namun, nyala lampu tersebut tidak lama kemudian akan menjadi redup dan akhirnya padam. Hal itu terjadi karena pada pelat tembaga yang tercelup dalam larutan tertutupi oleh gelembung-gelembung gas hidrogen. Gelembung-gelembung gas hidrogen inilah yang menghalangi aliran arus listrik sehingga Iampu menjadi padam. Peristiwa menempelnya gelembung-gelembung gas hidrogen pada pelat tembaga disebut polarisasi.

Baterai atau Elemen Kering

Baterai merupakan salah satu sumber arus listrik yang sangat akrab dengan kehidupan kita. Baterai biasanya digunakan pada lampu senter, jam dinding, dan mainan elektronik Baterai tersusun atas batang karbon sebagai elektrode positif atau kutub positif, pembungkus batang karbon vang terbuat dari seng sebagai elektrode negatif atau kutub negatif, larutan amonium klorida sebagai larutan elektrolit, dan campuran mangan dioksida dengan karbon sebagai depolarisator, yaitu pelindung larutan elektrolit. Elemen kering pertama kali dibuat oleh Leclance. Oleh karena itu, elemen kering juga sering disebut elemen Leclance. Ketika baterai dipakai, terjadi reaksi antara elektrode positif dan elektrode negatif. Di elektrode negatif terjadi pelepasan elektron oleh seng. Akibatnya, terbentuk ion seng yang bermuatan positif. Elektron yang dilepaskan tersebut ditangkap oleh elektrode positif. Dalam hal ini, dilakukan oleh mangan dioksida (batu kawi) dan larutan amonium klorida. Peristiwa tersebut terjadi secara terus-menerus. Akibatnya, pada suatu saat perbedaan potensial kedua elektrode sama dengan nol. Pada keadaan seperti inilah baterai dikatakan mati (baterai tidak dapat dipakai lagi). Selama digunakan, seng dalam bereaksi dengan amonium klorida dan batu kawi sehingga terbentuk seng klorida, gas hidrogen, amonia, dan mangan trioksida. Itulah sebabnya, jumlah amonium klorida

berangsur-angsur berkurang. Sebagaimana elemen Volta, baterai tidak dapat dimuati lagi (diisi atau disetrum) jika muatannya habis. Elemen seperti ini dinamakan elemen primer. Besar beda potensial baterai di pasaran sekitar 1.5 V.

Aki (Akumulator)

Aki termasuk elernen sekunder. Artinya: aki dapat diisi kembali setelah muatannya habis. Agar dapat dipakai lagi. Kedua elektrode yang sudah menjadi timbel sulfat harus dikembalikan lagi seperti semula, yaitu menjadi timbel sebagai elektrode negatif dan timbel dioksida sebagai elektrode positif. Hal itu dapat dilakukan dengan cara kutub positif aki dihubungkan dengan kutub positif sumber arus DC dan kutub negatif aki dihubungkan dengan kutub negatif sumber arus DC. Hubungan seperti ini menyebabkan arus elektron sumber arus DC menekan (berlawanan dengan) arus elektron aki Akibatnya, elektron-elektron aki tertekan kembali masuk ke elemen. Oleh karena itu, beda potensial sumber arus DC harus lebih besar dari pada beda potensial aki yang diisi. Reaksi kimia yang terjadi saat pengisian aki merupakan kebalikan dari reaksi yang terjadi saat pemakaian aki.

Gaya Gerak Listrik

Baterai. aki, atau sumber arus lain yang mengubah energi kimia atau energi lainnya menjadi energi listrik disebut juga sumber gaya gerak listrik atau GGL. Istilah gaya gerak listrik tidak tepat karena tidak mewakili "gaya" seperti pada hukum Newton. Agar tidak menimbulkan kebingungan, gaya gerak listrik lebih baik dinyatakan sebagai singkatannya, yaitu GGL. Beda potensial antara kutub sumber arus jika tidak ada arus yang mengalir ke rangkaian luar disebut GGL dari sumber. Besar GGL biasa diberi simbol ε. Dalam kehidupan sehari-hari, GGL lebih sering disebut tegangan atom voltase. Sewaktu elektron-elektron bergerak di dalam suatu sumber arus, sebenarnya juga mengalami hambatan. Hambatan pada sumber arus itu disebut hambatan dalam. Hambatan inilah yang mengurangi energi elektron sehingga tegangan pada hambatan luar (lampu) akan berkurang. Tegangan yang lebih kecil dari pada GGL inilah yang disebut te gangan jepit.

Mengukur Arus Listrik

Sebagai contoh, misalkan batas ukur amperemeter 1 A dan skala maksimumnya 50. Jika jarum penunjuknya menunjuk angka 20 pada skala, kuat arus listrik yang melaluinya dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut.

Sakelar dan SekringSakelar dan sekring merupakan alat pemutus dan penyambung arus listrik. Sakelar adalah alat penyambung atau pemutus arus listrik sementara. Dengan sakelar, kita dapat menyambung atau memutus arus Iistrik dengan cepat tanpa mengubah susunan rangkaian. Dalam rangkaian. sakelar dipasang secara seri. Dalam kehidupan sehari-hari. sakelar banyak digunakan untuk menyalakan atau memadamkan lampu. Jika sakelar kita on-kan, lampu akan menyala, dan jika sakelar kita off-kan, lampu akan padam.Pada rangkaran listrik rumah tangga (PLN), arus listrik yang mengalir kadang-kadang melampaui batas yang diperkenankan. Hal itu dapat merusakkan alat-alat listrik pada rangkaian. bahkan dapat menyebabkan kebakaran. Oleh karena itu, diperlukan suatu alat pengaman atau alat pembatas kuat arus. Alat inilah yang disebut sekring. Bagian pokok sekring berupa kawat. Apabila arus listrik yang melalui kawat tersebut melebihi batas arus yang diperkenankan. Kawat tersebut akan hangus terbakar. Akibatnya, rangkaian menjadi terbuka (aliran arus terputus). Biasanya, hal itu terjadi karena adanya hubungan pendek (korsleting) pada rangkaian. Sekring tidak hanya dipasang pada kotak sekring. Akan tetapi juga dipasang pada kontak tusuk kabel se:tiap alat listrik, misalnya setrika listrik. Sebagai contoh, jika sebuah setrika listrik memerlukan arus 2 A. Nilai sekringnya harus sedikit lebih tinggi dari 2 A. misalnya 3 A. Jika nilai sekring yang digunakan kurang dari 2 A. misalnya 1 A, sekring itu akan selalu putus. Nilai sekring yang dipasang di kotak sekring jauh lebih besar, yaitu sekitar 30 A. Hal itu disebabkan sekring itu harus menampung beban arus yang besar.

Mengukur Beda Potensial

Pada saat mempelajari tegangan jepit karna sudah mengenal alat ukur voltmeter. Voltmeter digunakan untuk mengukur besar beda potensial atau tegangan listrik. Dalam menggunakannya, voltmeter harus dipasang secara paralel dengan sumber tegangan atau peralatan listrik yang akan diukur beda potensialnya (teganganya). Maksudnya, kutub positif voltmeter harus dihubunqkan dengan kurub positif sumber tegangan atau alat listrik dan kutub negatif voltmeter harus dihubungkan dengan kutub negatif sumber tegangan atau alat listrik.Sebagai contoh. kita akan mengukur tegangan sebuah baterai. Mula-mula kita harus memutar sakelar, pilih ke posisi DC (menunjukkan sumber tegangan arus searah). i Kemudian, kita memilih batas ukur dengan cara memutar sakelar pilih, misalnya 5 V. Dalam hal ini, tegangan maksimum yang dapat diukur dengan voltmeter adalah 5 V. Jika skala yang ditunjuk oleh jarum penunjuk adalah l5 dan skala maksimumnya 50, nilai tegangannya dapat dihitung sebagai berikut.

Jadi, tegangan baterai yang diukur adalah 1,5 V.

Rangkaian listrik

HUKUM KIRCHOFF I : jumlah arus menuju suatu titik cabang sama dengan jumlah arus yang meninggalkannya.

Iin = Iout

HUKUM KIRCHOFF II : dalam rangkaian tertutup, jumlah aljabar GGL () dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol.

= IR = 0

ALAT UKUR LISTRIK TERDIRI DARI

1. JEMBATAN WHEATSTONE

 

digunakan untuk mengukur nilai suatu hambatan dengan cara mengusahakan arus yang mengalir pada galvanometer = nol (karena potensial di ujung-ujung galvanometer sama besar). Jadi berlaku rumus perkalian silang hambatan :

R1 R3 = R2 Rx2. AMPERMETER

 

untuk memperbesar batas ukur ampermeter dapat digunakan hambatan Shunt (Rs) yang dipasang sejajar/paralel pada suatu rangkaian.

Rs = rd 1/(n-1) n = pembesaran pengukuran

3. VOLTMETER untuk memperbesar batas ukur voltmeter dapat digunakan hambatan multiplier (R-) yang dipasang seri pada suatu rangkaian. Dalam hal ini R. harus dipasang di depan voltmeter dipandang dari datangnya

arus listrik.

Rm = (n-1) rdn = pembesaran pengukuran

TEGANGAN JEPIT (V.b) :adalah beda potensial antara kutub-kutub sumber atau antara dua titik yang diukur.

1. Bila batere mengalirkan arus maka tegangan jepitnya adalah:

Vab = - I rd

2. Bila batere menerima arus maka tegangan jepitnya adalah:  Vab = + I rd

3. Bila batere tidak mengalirkan atau tidak menerima arus maka     tegangan jepitnya adalah .  Vab =

Dalam menyelesaian soal rangkaian listrik, perlu diperhatikan :

1. Hambatan R yang dialiri arus listrik. Hambatan R diabaikan jika tidak     dilalui arus listrik.

2. Hambatan R umumnya tetap, sehingga lebih cepat menggunakan     rumus yang berhubungan dengan hambatan R tersebut.

3. Rumus yang sering digunakan: hukum Ohm, hukum Kirchoff, sifat     rangkaian, energi dan daya listrik.

Contoh 1 :

Untuk rangkaian seperti pada gambar, bila saklar S1 dan S2 ditutup maka hitunglah penunjukkan jarum voltmeter !

Jawab :

Karena saklar S1 dan S2 ditutup maka R1, R2, dan R3 dilalui arus listrik,sehingga:

  1      =   1   +   1   Rp       R2    R3

Rp = R2 R3 = 2       R2 + R1V = I R = I (R1 + Rp)

I = 24/(3+2) = 4.8 A

Voltmeter mengukur tegangan di R2 di R3, dan di gabungkan R2 // R3, jadi :

V = I2 R2 = I3 R3 = I RpV = I Rp = 0,8 V

Contoh 2:

Pada lampu A dan B masing-masing tertulis 100 watt, 100 volt. Mula-mula lampu A den B dihubungkan seri dan dipasang pada tegangan 100 volt, kemudian kedua lampu dihubungkan paralel dan dipasang pada tegangan 100 volt. Tentukan perbandingan daya yang dipakai pada hubungan paralel terhadap seri !

Hambatan lampu dapat dihitung dari data yang tertulis dilampu :RA = RB = V²/P = 100²/100 = 100

Untuk lampu seri : RS = RA + RB = 200 Untuk lampu paralel : Rp = RA × RB = 50                                     RA + RB

Karena tegangan yang terpasang pada masing-masing rangkaian sama maka gunakan rumus : P = V²/R

Jadi perbandingan daya paralel terhadap seri adalah :Pp = V² : V² = Rs = 4Ps    Rp    Rs    Rp    1

Contoh 3:

Dua buah batere ujung-ujungnya yang sejenis dihubungkan, sehingga membentuik hubungan paralel. Masing-masing batere memiliki GGL 1,5 V; 0,3 ohm dan 1 V; 0,3 ohm.Hitunglah tegangan bersama kedua batere tersebut !

Jawab :

Tentakan arah loop dan arah arus listrik (lihat gambar), dan terapkan hukum Kirchoff II,

+ I R = 0 1 + 2 = I (r1 + r2)

I = (1,5 - 1) = 5  A    0,3 + 0,3    6

Tegangan bersama kedua batere adalah tegangan jepit a - b, jadi :

Vab = 1 - I r1 = 1,5 - 0,3 5/6 = 1,25 V

1= 2 + I R2 = 1 + 0,3 5/6 = 1,25 V

Contoh 4:

Sebuah sumber dengan ggl = E den hambatan dalam r dihubungkan ke sebuah potensiometer yang hambatannya R. Buktikan bahwa daya disipasi pada potensiometer mencapai maksimum jika R = r.

Jawab :

Dari Hukum Ohm : I = V/R =                                              R+r

Daya disipasi pada R : P = I²R =     ²R                                                 (R+r)²

Agar P maks maka turunan pertama dari P harus nol: dP/dR = 0 (diferensial parsial)

Jadi ² (R+r)² - E² R.2(R+r) = 0               (R+r)4² (R+r)² = ² 2R (R+r) R + r = 2R                                        R = r

ENERGI DAN DAYA LISTRIK Pemakaian energi listrik dewasa ini sudah sangat luas, bahkan manusia sangat sulit melepaskan diri dari kebutuhan dengan energi listrik. Semakin lama tidak ada satupun alat kebutuhan manusia yang tidak membutuhkan listrik. Karena semua ini manusia tiap hari selalu berfikir bagaimana menciptakan dan menggunakan energi listrik secara efektif dan efesien.

ENERGI LISTRIK

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Maka pengertian energi listrik adalah kemampuan untuk melakukan atau menghasilkan usaha listrik (kemampuan yang diperlukan untuk memindahkan muatan dari satu titik ke titik yang lain). Energi listrik dilambangkan dengan W.Sedangkan perumusan yang digunakan untuk menentukan besar energi listrik adalah :

W = Q.V

keterangan :W = Energi listrik (Joule)Q = Muatan listrik (Coulomb)V = Beda potensial ( Volt )

Karena I = Q/t maka diperoleh perumusan

W = (I.t).VW = V.I.t

Apabila persamaan tersebut dihubungkan dengan hukum Ohm ( V = I.R) maka diperoleh perumusan

W = I.R.I.t

Satuan energi listrik lain yang sering digunakan adalah kalori, dimana 1 kalori sama dengan 0,24 Joule selain itu juga menggunakan satuan kWh (kilowatt jam).

PEMANFAATAN ENERGI LISTRIK

Energi listrik dapat diubah-ubah menjadi berbagai bentuk energi yang lain. Energi listrik menjadi energi kalor, alat yang digunakan yaitu setrika listrik, ceret listrik, kompor listrik , dll. Energi listrik menjadi energi cahaya, alat yang digunakan yaitu lampu pijar, lampu neon, dll. Energi listrik menjadi energi gerak, alat yang digunakan yaitu kipas angin, penghisap debu, dll dan masih banyak lagi penggunaan energi listrik.

DAYA LISTRIK

Daya didefinisikan sebagai kecepatan melakukan kerja atau usaha setiap satuan waktu. Secara matematis pernyataan itu dapat ditulis sebagai berikut.

Namun, berkaitan dengan perubahan bentuk energi listrik, daya listrik dapat di definisikan sebagai kecepatan perubahann energi listrik menjadi energi bentuk lain. Berdasarkan persamaan energi listrik.

Jika dihubungkan dengan hukum Ohm V = IR. persamaan daya listrik juga dapat dirumuskan

Pada alat-alat listrik, biasanya tertulis besar daya listrik dan tegangan yang harus digunakan. Misalnya, pada sebuah lampu tertulis 220 V/25 W. Artinya, lampu tersebut mempunyai daya 25W. Jika dipasang pada tegangan 220V. jika dipasang pada tegangan kurang dari 220 V, lampu tersebut akan menyala redup: jika dipasang pada tegangan lebih dari 220 V, lampu tersebut akan menyala lebih terang. Namun, filamennya akan lebih cepat putus. Daya dan tegangan pada suatu alat listrik dapat bervariasi nilainya. tetapi besae hambatan yang terdapat dalam alat tersebut tetap.

ALAT LISTRIK

Alat listrik apa sajakah yang ada di rumahmu? Prinsip kerja alat-alat listrik adalah mengubah energi listrik menjadi bentuk energi lain. Alat-alat listrik itu antara lain sebagai berikut: 1. TelevisiTelevisi merupakan media informasi sekaligus hiburan. Sebuah pesawat televisi dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya dan energi bunyi. Televisi dilengkapi dengan tabung sinar katode dan loudspeaker. Pada layar tabung itulah kita dapat melihat gambar-gambar hasil perubahan energi listrik. Dengan melalui loudspeaker kita dapat mendengar bunyi hasil perubahan listrik.

Setrika Listrik

Bagian-bagian utama setrika listrik adalah sebagai berikut:

1. elemen pemanas (elemen inilah yang mengubah energi listrik menjade energi panas); 2. pemegang setrika, terbuat dari bahan isolator.

3. kabel penghubung;

4. logam besi/baja.

Solder Listrik

Bagian-bagian utama solder listrik adalah sebagai berikut:

1. elemen pemanas: 2. logam tembaga, sebagai kepala solder:

3. pemegang, terbuat dari bahan isolator:

4. kabel.

Lampu Pijar (Bohlam)

Bagian-bagian utama lampu pijar adalah sebagai berikut:

1. elemen pemanas, berupa filamen tungsten atau wolfram 2. gas argon dan nitrogen.

Elemen pemanas mudah sekali terbakar. Untuk mengatasinya, bola lampu diisi dengan gas argon dan nitrogen. yaitu gas yang tidak bereaksi dengan logam sehingga filamen tidak terbakar. Ketika dialiri arus listrik. filamen dapat berpijar sampai suhu 1.000oC. Pijaran filamen inilah yang menghasilkan panas dan cahaya.

Lampu Neon (TL)

Bagian utama lampu neon adalah tabung kaca hampa udara yang diisi dengan uap raksa. Pada kedua ujung tabung, terdapat dua elektrode. Jika pada kedua elektrode ini diberi tegangan, terjadi aliran elektron. Aliran elektron ini menyebabkan uap raksa memancarkan sinar ultraviolet (tidak tampak oleh mata). Karena dinding tabung bagian dalam dilapisi dengan zat yang dapat berpendar maka ketika dinding tersebut terkena sinar ultraviolet akan memendarkan (memancarkan) cahaya, cahaya inilah yang rnenerangi ruangan di sekitarnya.

NAMA : BRIANDIKA YUSNI PRADANA ,

NO. ABS. : 8,

KELAS: 9D

SOAL SOAL

I.   Pilihlah satu jawaban yang paling benar !

1 . I n t i a t o m t e r d i r i a t a s p a r t i k e l … .a . P r o t o n d a n e l e k t r o n  b . P r o t o n d a n p o s i t r o nc . P r o t o n d a n n e u t r o nd . E l e k t r o n d a n n e u t r o n

2 . A t o m p o s i t i f t e r j a d i a p a b i l a … .a . J u m l a h p r o t o n = j u m l a h e l e k t r o n  b . J u m l a h e l e k t r o n > j u m l a h p r o t o nc . J u m l a h e l e k t r o n < j u m l a h n e u t r o nd . J u m l a h p r o t o n > j u m l a h e l e k t r o n3.Plastik kalau digosok dengan kain wol akan bermuatan negatif sebab …..a . M u a t a n p o s i t i f m a s u k k e d a l a m p l a s t i k    b . P r o t o n p i n d a h d a r i p l a s t i k k e k a i n w o lc . E l e k t r o n p i n d a h d a r i k a i n w o l k e p l a s t i k  d . G o s o k a n m e n i m b u l k a n e l e k t r o n4.Apabila kaca digosokkan dengan kain sutra, akan bermuatan positif. Hal itu disebabkan karena …a . E l e k t r o n d a r i k a c a p i n d a h k e k a i n s u t r a  b . E l e k t r o n d a r i k a i n s u t r a p i n d a h k e k a c ac . P r o t o n p i n d a h d a r i k a i n s u t r a k e k a c ad . P r o t o n p i n d a h d a r i k a c a k e k a i n s u t r a5.Satuan muatan listrik dalam sistem internasional adalah….a . A m p e r e   b . V o l t c . J o u l e d . C o u l o m b

6. Inti atom yang bermuatan positif adalah …

A. Proton B. Neutron C. Elektron D. Positron

7. Jika dalam sebuah rangkaian listrik hambatan yang dipasang sangat kecil, maka …

A. Arus listrik yang mengalir besar B. Tegangan listriknya besar

C. Arus listrik yang mengalir kecil D. Tegangan listriknya kecil

8. Pernyatan pada soal no 7 di atas merupakan hukum …

A. Coulomb B. Kirchoff I C. Ohm D. Faraday

9. Alat yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik adalah …

A. Voltmeter B. Amperemeter C. Ohmmeter D. Roll meter

10. Perhatikan gambar berikut!

Nilai dari I2, B dan I4 secara berturut-turut adalah …

A. 10 A, 5 A dan 3 A B. 5 A, 3A dan 10 A C. 3A, 5A dan 10 A D. 3A, 10 A dan 5A

11. Berikut ini merupakan beberapa contoh elemen primer, kecuali …

A. Batu baterai B. Elemen volta C. NiCd D. Elemen daniell

12. Sebuah alat listrik dinyalakan selama 3 jam pada tegangan 220 V dan memerlukan arus 2 A. Jika harga per kWh adalah Rp. 100,- maka biaya yang harus dikeluarkan sebesar …

A. Rp. 44,- B. Rp. 132,- C. Rp. 264,- D. Rp. 396,-

13. Elektron mengalir dari …

A. Potensial rendah ke potensial tinggi B. Potensial yang sama

C. Potensial tinggi ke potensial rendah D. Kutub positif ke kutub negatif

14.  Penangkal petir yang dihubungkan ke tanah bertujuan untuk …

A. Penggabungan muatan B. Penyatuan elektron dan proton

C. Pemisahan muatan D. Penetralan muatan ke tanah

15.Sebuah alat mempunyai hambatan 150 Ohm dilalui arus listrik 2A maka beda potensialnya adalah ..a. 3 v b.7,5v c.75v d.200v

16. Lampu yang dipasang di ruang tamu rumah Bapak Budi tegangannya 220 V mengalir arus listrik 2 A selama 5 menit. Tentukan besar energi listrik yang diperlukan lampu untuk menyala dengan baik !

17. Alat listrik hambatannya 600 ohm digunakan selama 20 menit. Jika energi listrik yang digunakan 7.200 joule, berapakah tegangan pada alat tersebut?

18. Sebuah setrika hambatannya 100 ohm digunakan selama 15 menit. Jika energi listrik yang ditimbulkan 22.500 J, tentukan kuat arus listrik yang mengalir pada setrika !

19. Lampu dipasang pada tegangan 220 V mengalir arus listrik 500 mA. Tentukan besar daya pada lampu!

20. Pada alat listrik yang hambatannya 600 ohm mengalir arus listrik 250 mA. Berapakah daya alat itu?

NAMA : BRIANDIKA YUSNI PRADANA ,

NO. ABS. : 8,

KELAS: 9D