kelompok 1 - arus searah

22
ARUS SEARAH (DIRECT CURRENT) MAKALAH Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Rangkaian Elektronika Oleh : Ayu Dwi Suprianti (0902161) Faisal Agus Tri Putra (0900411) Trimans Yogiana (0902261) PENDIDIKAN ILMU KOMPUTER FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA BANDUNG 2010

Upload: trimans-yogiana

Post on 21-Jun-2015

3.918 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

tugas arus searah

TRANSCRIPT

Page 1: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

ARUS SEARAH

(DIRECT CURRENT)

MAKALAH

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Rangkaian Elektronika

Oleh :

Ayu Dwi Suprianti (0902161)

Faisal Agus Tri Putra (0900411)

Trimans Yogiana (0902261)

PENDIDIKAN ILMU KOMPUTER

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

BANDUNG

2010

Page 2: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman i

KATA PENGANTAR

Puji syukur yang sedalam-dalamnya kami panjatkan kehadirat Allah SWT,

yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga kami dapat

menyelesaikan makalah ini.

Adapun isi dari makalah ini merupakan kumpulan data yang berdasarkan

informasi yang kami dapatkan baik dari kampus ataupun dari media-media lain.

Akhirnya segala urusan kita kembalikan kepada Allah, mohon maaf atas

segala kesalahan dan kesejahteraan. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi

penulis dan pada pembaca dan semoga menjadi tambahan ilmu bagi kita semua.

Amin ya Rabbal Alamin.

Bandung, Februari 2010

Penulis

Page 3: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ................................................................................................ i

DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN........................................................................................... 1

1.1 LATAR BELAKANG MASALAH .................................................................. 1

1.2 MAKSUD DAN TUJUAN ........................................................................... 1

1.3 RUMUSAN MASALAH ............................................................................. 2

BAB II ARUS SEARAH (DIRECT CURRENT) .............................................................. 3

2.1 KUAT ARUS ............................................................................................. 3

2.2 ARUS SEARAH ......................................................................................... 4

2.3 RANGKAIAN SETARA............................................................................... 5

2.3.1 RangkaianSetara Thevenin .......................................................... 6

2.3.2 Rangkaian Setara Norton .......................................................... 13

2.4 ARUSTRANSIEN .................................................................................... 14

BAB III PENUTUP ................................................................................................ 18

3.1 KESIMPULAN ........................................................................................ 18

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 19

Page 4: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG MASALAH

Dalam era teknologi seperti yang tengah kita alami, elektronika memegang

peranan yang amat penting. Didalam rumah tangga, elektronika muncul dalam

bentuk alat-alat hiburan seperti perekam kaset audia dan video, radio dan pesawat

penerima televise, tilpon, dan lain-lain.

Dalam elektronika ada beberapa pengertian dasar yang benar-benar perlu

dikuasai. Dalam pembahasan ini akan kami bahas dua pengertian, yaitu rangkaian

setara dan arus transien.

Dengan menggunakan rangkaian setara, kita dapat melakukan pengukuran

pada masukan dan keluaran suatu piranti elektronik tanpa mengetahui rangkaian di

dalamnya. Ada dua macam rangkaian setara yang lazim digunakan orang, yakni

rangkaian setara Thevenin dan rangkaian setara Norton.

Pengertian yang berhubungan dengan arus searah dan banyak digunakan

dalam elektronika adalah pengisian dan pemrosesan muatankapasitor. Arus ini juga

terjadi pada rangkaian searah yang menggunakan inductor.

Dalam pekerjaan dibidang elektronika kita perlu pengukuran tegangan, arus,

dan sering kalijuga pengukuran hambatan. Dalam pembahasan ini juga dibahas alat

ukur searah, yaitu amper-meter, voltmeter dan ohm-meter.

1.2 MAKSUD DAN TUJUAN

1. Mengetahui tentang arus searah

2. Mengetahui tentang rangkaian setara

3. Mengetahui tentang Arus transien

Page 5: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 2

1.3 RUMUSAN MASALAH

Di makalah ini akan dijelaskan tentang definisi arus searah , fungsi, manfaat

dan implementasi arus searah dalam kehidupan sehari-hari serta beberapa

rangkaian yang berhubungan dengan arus searah.

Page 6: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 3

BAB II

ARUS SEARAH (DIRECT CURRENT)

2.1 KUAT ARUS

Kuat Arus adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu.

Muatan listrik bisa mengalir melalui kabel atau penghantar listrik lainnya. Secara

metematis, dapat dirumuskan sebagai berikut:

Dimana I adalah arus listrik, Q adalah muatan listrik, dant adalah waktu (time).

Syarat terjadinya arus listrik adalah:

1. Adanya partikel bermuatan listrik sebagai pembawa muatan.

2. Adanya beda potensial atau tegangan listrik diantara ujung-ujung rangkaian.

3. Adanya rangkaian tertutup.

Kuat arus yang mengalir dalam suatu rangkaian dapat diukur dengan

menggunakan amperemeter. Caranya adalah dengan memasang seri alat

tersebut terhadap sumber tegangan. Untuk mengukur tegangan (V) dalam suatu

rangkaian dapat digunakan alat yang disebut voltmeter. Caranya adalah dengan

memasang paralel alat tersebut terhadap sumber tegangan: yaitu dengan

menghubungkan ujung-ujung titik terminal rangkaian.

Pada zaman dulu, Arus konvensional didefinisikan sebagai aliran muatan

positif, sekalipun kita sekarang tahu bahwa arus listrik itu dihasilkan dari aliran

elektron yang bermuatan negatif ke arah yang sebaliknya.

Pada dasarnya dalam kawat penghantar terdapat aliran elektron dalam

jumlah yang sangat besar, jika jumlah elektron yang bergerak ke kanan dan ke

kiri sama besar maka seolah-olah tidak terjadi apa-apa. Namun jika ujung

Page 7: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 4

sebelah kanan kawat menarik elektron sedangkan ujung sebelah kiri

melepaskannya maka akan terjadi aliran elektron ke kanan (tapi ingat, dalam hal

ini disepakati bahwa arah arus ke kiri). Aliran elektron inilah yang selanjutnya

disebut arus listrik.

2.2 ARUS SEARAH

Arus searah (bahasa Inggris direct current atau DC) adalah aliran elektron

dari suatu titik yang energi potensialnya tinggi ke titik lain yang energi

potensialnya lebih rendah. Sumber arus listrik searah biasanya adalah baterai

(termasuk aki dan Elemen Volta) dan panel surya. Arus searah biasanya

mengalir pada sebuah konduktor, walaupun mungkin saja arus searah mengalir

pada semi-konduktor, isolator, dan ruang hampa udara.

Gambar 2.1 Arus searah

Baterai yang kita gunakan untuk saat ini / sumber tegangan menghasilkan

tegangan langsung , yang berarti bahwa hanya mengalir dalam satu arah

merupakan salah satu sumder tegangan dc. Misalkan kita membahas baterai

yang dihubungkan bola lampu, jumlah elektron yang mengalir ditentukan oleh

jenis dan ukuran baterai serta ukuran dan jenis bola lampu. Kita dapat

membalik polaritas pada baterai dengan beralih kontak (kabel), dan pada saat

ini akan mengalir ke arah dan bohlam masih terang.

Page 8: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 5

Selama baterai terhubung ke sirkuit, saat ini hanya dapat mengalir dalam

satu arah. Langsung sekarang (DC) juga dapat dihasilkan dengan cara lain selain

baterai. Solar sel, sel bahan bakar, dan bahkan beberapa jenis DC generator

dapat memberikan itu sekarang.

Arus searah dulu dianggap sebagai arus positif yang mengalir dari ujung

positif sumber arus listrik ke ujung negatifnya. Pengamatan-pengamatan yang

lebih baru menemukan bahwa sebenarnya arus searah merupakan arus negatif

(elektron) yang mengalir dari kutub negatif ke kutub positif. Aliran elektron ini

menyebabkan terjadinya lubang-lubang bermuatan positif, yang "tampak"

mengalir dari kutub positif ke kutub negatif.

Penyaluran tenaga listrik komersil yang pertama (yang dibuat oleh Thomas

Edison di akhir abad ke 19) menggunakan listrik arus searah. Karena listrik arus

bolak-balik lebih mudah digunakan dibandingkan dengan listrik arus searah

untuk transmisi (penyaluran) dan pembagian tenaga listrik, di zaman sekarang

hampir semua transmisi tenaga listrik menggunakan listrik arus bolak-balik.

2.3 RANGKAIAN SETARA

Tentu anda telah paham mengenai pengertian hambatan setara atau

hambatan ekuivalen. Dua buah resistor dengan nilai hambatan R1 dan R2 yang

dihubungkan pararel, dapat digantikan dengan sebuah resistor bernilai R3 = (R1

R2)/(R1+ R2). Hambatan R3 disebut hambatan setara daripada R1 dan R2 dan

biasa ditulis sebagai R3 = R1 // R2.

Pengertian hambatan setara tidak hanya digunakan untuk dua hambatan

pararel saja, akan tetapi untuk segala macam hubungan antara beberapa buah

hambatan.

Dalam hal suatu rangkaian listrik yang mengandung sumber tegangan atau

sumber arus, atau kedua-duanya, serta mengandung hambatan, kapasitor,

Page 9: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 6

dioda, transistor, transformator, dan sebagainya, kita dapat menggunakan

pengertian rangkaian setara untuk mempermudah kita membahas perilaku

rangkaian dalam hubungannya dengan beban atau dengan rangkaian lain.

Ada dua bentuk dasar rangkaian setara, yakni rangkaian setara Thevenin dan

rangkaian setara Norton.Rangkaian setara Thevenin menggunakan sumber

tegangan tetap, yakni suatu sumber tegangan ideal dengan tegangan keluaran

yang tak berubah, berapapun besarnya arus yang diambil darinya. Rangkaian

setara Norton menggunakan sumber arus teta, yang dapat menghasilkan arus

tetap, berapapun besar hambatan yang dipasang pada pengeluarannya.

2.3.1 RANGKAIANSETARA THEVENIN

Gambar 1.1 Rangkaian pembagi tegangan. (a) tanpa beban, (b) diberi beban

RL, sehingga ditarik arus IL..

Kita bayangkan rangkaian listrik ini sebagai suatu alat elektronik dengan

keluaran antara titik a danb. Rangkaian ini dikatakan mepunyai dua buah

ujung (terminal), yaitu a dan b. Kedua ujung ini membentuk suatu gerbang,

dalam hal ini gerbang keluaran. Secara umum rangkaian di atas dikatakan

mempunyai gerbang tunggal, yaitu gerbang keluaran, atau disebut juga

rangkaian dua ujung.

Pada gambar 1.1a rangkaian listrik ini dikatakan mempunyai keluaran terbuka,

oleh karena dari gerbang keluaran a dan btidak diambil arus. Pada keadaan ini

Page 10: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 7

tegangan keluaran disebut tegangan keluaran terbuka yang kita sebut V0,b

(baca: V0, buka).

Dari gambar 1.1a jelas tegangan keluaran terbuka

Rangkaian pada gambar 1.1a disebut pembagian tegangan.

Pada gambar 1.1b ujung a dan b dihubungkan dengan suatu hambatan beban,

RL. sekarang marilah kita hitung tegangan keluaran rangkaian tersebut bila

diberi hambatan beban RL = 1 K Ω. Dengan adanya hambatan beban RL, arus

dalam lingkaran (loop) menjadi:

Dengan diambil arus beban atau dibebani, rangkaian pembagi

teganganternyata mengalami penurunan atau jatuh tegangan. Tanpa beban,

nilai tegangan V0 = V0,b = 6 V; sedangkan diberi beban RL = 1K tegangan

keluaran menjadi V0 = 4 V. Dikatakan, rangkaian pembagi tegangan ini

terbebani, sehingga terjadijatuh tegangan sebesar 2 V.

Sekarang misalkan hambatan R1 dan R2 pada gambar 1.1a kita beri nilai 100Ω

Tegangan keluaran terbuka.

Hasilnya sama seperti R1 dan R2 = 1K.

Page 11: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 8

Marilah kita lihat apa yang terjadi bila rangkaian yang baru ini diberi beban

RL=1 KΩ. Dengan memperhatikan gambar 1.1b kita hitung arus

dan

Tampak bahwa dengan R1 = R2 = 100Ω terjadi jatuh tegangan sebesar V0,b –

V0 = (6 – 5,71) V = 0,29 V.

Kita dapat membahas perilaku di atas dengan menggunakan pengertian

rangkaian setara, yaitu suatu rangkaian sederhanayang berperilaku sama

seperti rangkaian yang diselidiki dengan menggunakan rangkaian setara kita

dapat membahas suatu alat elektronik berdasarkan pengukuran pada keluaran

tanpa mengetahui rangkaian didalamnya.

Gambar 1.2 (a) suatu kotak hitam berisi rangkaian elektronik dengan dua

terminal.(b) Rangkaian setara Thevenin.

Sekarang kita bahas rangkaian secara Thevenin yang merupakan penjelmaan

dari Thevenin yang merupakan penjelmaan dalil Thevenin. Dalil ini

menyatakan: setiap rangkaian dua ujung, atau gerbang tunggal, dapat

digantikan dengan suatu sumber tegangan tetap atau suatu gaya gerak listrik

(ggl) dan suatu hambatan seri dengan ggl tersebut.

Page 12: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 9

Jika kedua ujung membentuk gerbang keluaran, hambatan setara RTh disebut

hambatan keluaran dan dinyatakan dengan Ro. sebaliknya jika kedua terminal

membentuk gerbang masukan maka RTh disebut hambatan masukan,

dinyatakan dengan R1. Ini ditunjukan pada gambar 1.3.

Gambar 1.3 Rangkaian setara untuk rangkaian dengan dua gerbang.

2.3.1.1 Hambatan keluaran

Pada rangkaian setara Thevenin (gambar 1.2b), εTh dan RTh dapat kita

tentukan sebagai berikut.

Jika rangkaian ada dalam keadaan terbuka,

V0 = εTh – I.RTh = εTh, oleh karena arus I = 0.

Nyatalah bahwa εTh = V0,b, yakni tegangan keluaran terbuka. Jika rangkaian

diberi beban, seperti gambar 1.4, maka

V0 = εTh – ILR0< Vo,b

Nyatalah pula bahwa jatuh tegangan oleh adanya arus beban terjadi pada R0,

sebesar ILRo.

Suatu rangkaian dengan hambatan keluaran besar yang mudah terbebani.

Suatu sumber tegangan tetap mempunyai R0 = 0, sehingga jika ditarik arus

beban berapa pun besarnya tegangan keluaran tidak akan jauh.

Page 13: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 10

Batu baetrai yang masih baru mempunyai hambatan keluaran R0 kecil

sehingga dapat ditarik arus yang relatif besar tanpa jauh tegangan. Inilah

penyebab batu baterai yang baru dapat menyalakan lampu dengan terang.

Batu baterai yang telah lama dipakai akan menunjukkan tegangan yang sama

dengan batu baterai yang baru bila diukur dengan voltmeter, oleh karena

pengukuran voltmeter menyatakan tegangan terbuka Vo,b = εTh. Namun batu

baterai lama ini mempunyai hambatan keluaran R0 yang besar. Bila diberi

beban akan terjadi jatuh tegangan yang cukup besar. Oleh karena itu batu

baterai yang telah lama dipakai tak dapat lagi menyalakan lampu dengan

terang.

Gambar 1.4 Rangkaian dengan keluaran diberi beban RL.

Dalam rangkaian secara Thevenin mudah dipahami bahwa hambatan setara

Thevenin RTh dapat dihitung dengan menentukan hambatan setara

rangkaian dilihat dari ujung yang bersangkutan, yaitu dengan menggantikan

sumber tegangan dengan hubungan singkat. Hal ini ditunjukan pada gambar

1.5.

Page 14: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 11

Gambar 1.5. Hubungan dilihat dari ujung ab, didapat dengan menggantikan

εTh(a) dengan hubungan singkat (b).

Marilah kita gunakan pengertian di atas untuk menentukan rangkaian setara

bagi rangkaian pembagi tegangan seperti pada gambar 1.1. Ini ditunjukan

pada gambar 1.6.

Gambar 1.6 (a)Rangkaian pembagi tegangan, (b) Rangkaian untuk

menentukan RTh (c) Rangkaian setara Thevenin.

Pada gambar 1.6b untuk menghitung RTh sumber tegangan tetap ε telah kita

gantikan dengan suatu hubungan singkat, dan kita peroleh RTh = R1 // R2.

Jika R1=R2=1KΩ, dan ε=12V maka εTh=6V dan RTh=(100Ω//100Ω)=50Ω

Dalam hal pertama. Jika diambil arus sebesar IL = 10mA, tegangan keluaran

akan jatuh sebesar:

Page 15: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 12

∆V0 = RTh IL = (500Ω)(10mA) = 5 V, menjadi

V0 = (6 - 5) V = 1V.

Sedangkan pada hal yang kedua, bila ditarik arus beban IL = 10 mA, tegangan

keluaran akan sebesar:

∆V0 = RTh IL = (50Ω)(10mA) = 0,5 V, sehingga

V0 = (εTh - ∆V0) = (6 – 0,5) = 5,5 V.

Ternyata dengan R1 = R2 = 1 KΩ, rangkaian lebih mudah dibebani daripada

bila R1 = R2 = 100 Ω.

2.3.1.2 Mengukur εTh dan RTh

Dengan melakuakan pengukuran pada keluaran suatu alat atau rangkaian,

kita dapat menentukan εTh dan RTh atau hambatan keluaran alat tersebut.

Dengan menggunakan voltmeter, εTh dapat ditentukan dengan mengukur

tegangan keluar dengan keadaan terbuka. Voltmeter yang digunakan

hendaknya mempunyai hambatan-dalam jauh lebih besar daripada R0

sehingga tak membebani rangkaian yang diukur.

Suatu pengukuran yang sekaligus dapat menentukan εTh dan R0 adalah dari

lengkungan pembebanan, yaitu dengan menggunakan grafik yang

menunjukan hubungan antara V0 dengan kuat arus IL =

. Ini dapat dilihat

pada gambar 1.7.

Page 16: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 13

Gambar 1.7 (a) Rangkaian setara Thevenin, (b)Lengkung pembebanan.

Dalam mengubah RL kita dapat mengubah arus IL. Untuk tiap nilai arus IL

tegangan keluaran V0 diukur dan dibuat grafiknya seperti pada gambar

1.10b.

Persamaan grafik ini adalah:

Vo = εTh - IL Ro ......................................................................................... (1.1)

Yaitu suatu garis lurus memotong sumbu IL = 0 pada nilai V0 = εTh, dan

mempunyai kemiringan = R0. Jadi dengan lengkung pembebanan kita

sekaligus dapat menentukan εTh dan R0.

2.3.2 RANGKAIAN SETARA NORTON

Suatu piranti atau rangkaian dengan hambatan keluar yang amat besar

berperilaku sepertu suatu sumber arus tetap, yaitu suatu piranti yang

menghasilkan arus keluaran yang tak bergantung pada hambatan beban yang

dipasang. Ini ditunjukkan pada gambar 1.8.

Gambar 1.8 Sumber arus tetap.

Jika Ro

RL, maka IL =

.

Akibatnya untuk setiap nilai RL, asalkan R0

RL, akan kita dapatkan arus IL

yang boleh dikata tetap. Memang V0 akan berubah dengan nilai RL oleh

karena V0 = IL RL. suatu sumber arus tetap mempunyai R0 = ∞.

Page 17: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 14

Beberapa piranti yang bersifat sebagai sumber arus misalnya tabung Geiger,

tabung foto, antenna radio, keluaran transistor, dsb.

Suatu rangkaian setara yang juga sering digunakan adalah rangkaian setara

Norton. Rangkaian ini terdiri dari suatu sumber arus tetap IN pararel dengan

suatu hambatan R0, seperti ditunjukkan pada gambar 1.9. G0 menyatakan

konduktasi.

Gambar 1.9 (a) Rangkaian setara Norton, (b) Rangkaian setara Thevenin.

Kita dapat menghubungkan antara IN dengan εTh sebagai berikut. Jika kedua

ujung keluaran rangkaian Norton kita hubungkan singkat, seluruh arus IN

akan mengalir melalui keluaran. Arus ini harus sama dengan arus yang

mengalir bila kedua ujung rangkaian Thevenin dihubungkan singkat. Dalam

hal ini

I0,s =

= IN ............................................................................................ (1.2)

I0,s adalah arus keluaran jika dihubungkan singkat.

(I0,s = Ikeluaran, singkat).

2.4 ARUSTRANSIEN

Peristiwa pengisian dan pengosongan muatan kapasitor memegang peranan

penting dalam elektronika. Arus yang berhubungan dengan ini mengecil dengan

waktu sehingga disebut arus transien, yang berarti arus yang hanya timbul

sebentar. Jadi bukan arus tetap. Peristiwa ini digunakan untuk mengubah

Page 18: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 15

denyut, mengolah denyut dalam televisi, penundaan waktu, menghasilkan

pengapitan tegangan, dsb. Peristiwa ini ditunjukkan pada gambar 1.10.

Telah kita ketahui bahwa suatu kapasitor terbuat dari dua pelat kondukter

yang dipisahkan oleh suatu isolator atau dielektrik. Jika luas pelat = A, jarak

antara pelat = d, dan permitivitas dielektrik = ε, maka nilai kapasitansinya

C =

...................................................................................................... (1.3)

Jika kapasitor dengan kapasitansi C dihubungkan dengan suatu sumber

tegangan V, maka setelah beberapa waktu, di dalam kapasitor akan terkumpul

muatan sebanyak

q =CV ......................................................................................................(1.4)

Gambar 1.10 Pengisian kapasitor.

Setelah muatan ini tercapai, dikatakan kapasitor sudah terisi penuh. Isi

muatan akan tetap tersimpan dalam kapasitor selama tak ada kebocoran

muatan yang satu ke yang lain. Pada gambar 1.10 jika scalar S dihubungkan,

kapasitor C tidaklah langsung terisi penuh, akan tetapi memerlukan waktu.

q (t) =

dt .........................................................................................(1.5)

beda tegangan pada kapasitor sebesar

Vc (t) =

=

............................................................................(1.6)

Sedangkan beda tegangan antara kedua ujung resistor R menjadi

Page 19: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 16

Vab = ε – Vc (t)

Vab = ε -

= i R ..........................................................................(1.7)

Oleh karena Vc (t) terus bertambah, Vab akan terus berkurang, sehingga arus

I (t) pun akan terus berkurang.

Jika kita ambil diferensial terhadap waktu pada persamaan (1.7) kita peroleh

=

, atau

..........................................................................................(1.8)

Dengan melakukan integrasi pada persamaan 1.8, kita peroleh

i = A

.............................................................................................(1.9)

Pada t = 0, kapasitor belum terisi sehingga Vc (t) = 0 dan I =

, dan

persamaan 1.9 menjadi

i (t) =

.........................................................................................(1.10)

yang berarti arus I (t) turun secara eksponensial. Perubahan arus I terhadap t

di tunjukkan pada gambar 1.11.

Gambar 1.11 Perubahan arus i(t) pada pengisian kapaitor.

untuk t=RC, maka

i (t=RC) =

............................................................................................(1.11)

Page 20: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 17

e adalah bilangan natural; e = 2,712. Waktu t = RC ini disebut tetapan waktu,

dan dinyatakan dengan τ, sehingga τ = RC.

Untuk menyelidiki bagaimana tegangan kapasitor bertambah dengan waktu

ketika kapasitor diisi, kita gunakan persamaan (1.6)

VC (t) =

=

, sehingga kita peroleh

VC (t) = - ε (

= ε (1 -

..................................................(1.12)

Grafik perubahan tegangan kapasitor Vc terhadap t adalah seperti pada

gambar 1.12.

Gambar 1.12 (a)Perubahan tegangan kapasitor dengan waktu, (b) makin

besar τ = RC. Makin lama mencapai Vc = ε.

Tampak makin besar RC, makin lama waktu yang diperlukan untuk mengisi

kapasitor hingga penuh. Secara fisis ini dapat diterangkan sebagai berikut.

Jika R besar, arus untuk mengisi kapasitor kecil. Ini sama seperti kalau kita

mengisi bak air dengan aliran yang kecil, tentu akan diperlukan waktu yang

lama. Begitu pula jika C besar, diperlukan pula waktu lama untuk mengisi

hingga penuh. Ini dapat disamakan bak air dengan volume yang besar.

Page 21: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 18

BAB III

PENUTUP

3.1 KESIMPULAN

Arus searah (bahasa Inggris direct current atau DC) adalah aliran elektron

dari suatu titik yang energi potensialnya tinggi ke titik lain yang energi

potensialnya lebih rendah. Pada dasarnya dalam kawat penghantar terdapat

aliran elektron dalam jumlah yang sangat besar, jika jumlah elektron yang

bergerak ke kanan dan ke kiri sama besar maka seolah-olah tidak terjadi apa-

apa. Namun jika ujung sebelah kanan kawat menarik elektron sedangkan ujung

sebelah kiri melepaskannya maka akan terjadi aliran elektron ke kanan (tapi

ingat, dalam hal ini disepakati bahwa arah arus ke kiri). Aliran elektron inilah

yang selanjutnya disebut arus listrik.

Sumber arus listrik searah biasanya adalah baterai (termasuk aki dan

Elemen Volta) dan panel surya. Arus searah biasanya mengalir pada sebuah

konduktor, walaupun mungkin saja arus searah mengalir pada semi-konduktor,

isolator, dan ruang hampa udara.

Dengan menggunakan rangkaian setara, kita dapat melakukan pengukuran

pada masukan dan keluaran suatu piranti elektronik tanpa mengetahui

rangkaian di dalamnya. Ada dua macam rangkaian setara yang lazim digunakan

orang, yakni rangkaian setara Thevenin dan rangkaian setara Norton.

Pengertian yang berhubungan dengan arus searah dan banyak digunakan

dalam elektronika adalah pengisian dan pemrosesan muatankapasitor. Arus ini

juga terjadi pada rangkaian searah yang menggunakan induktor.

Page 22: Kelompok 1 - ARUS SEARAH

Halaman 19

DAFTAR PUSTAKA

-. (2010). Arus Searah [Online]. Tersedia:

http://id.wikipedia.org/wiki/Arus_searah [22 Februari 2010].

-. (2010). Arus Lisrik [Online]. Tersedia: http://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrik

[22 Februari 2010].

Anggun, Gumilar dkk.(2010). “Arus Searah”.Makalah pada Mata Kuliah

Rangkaian Elektronika Program Studi Pendidikan Ilmu Komputer Universitas

Pendidikan Indonesia.

Nurul Mu'min, Akhmad. (2010). Arus Searah [Online]. http://problem-

fisika.blogspot.com/2009/04/arus-searah-dc.html

Sutrisno. (1986). Elektronika Teori Dasar dan Penerapannya. Bandung. Penerbit

ITB.