LISTRIK ARUS SEARAH

Arus listrik

Potensial listrik: usaha yang diperlukan untuk memindahkan satu satuan muatan listrik (+) dari titik tak berhingga ke suatu titik tertentu

Jika potensial listrik di titik A lebih tinggi daripada potensial listrik di titik B maka akan terjadi aliran listrik dari titik A ke titik B

Hukum Ohm

Besarnya arus listrik yang mengalir antara titik A dan titik B:

Konsep umum fenomena perpindahan

Contoh: perpindahan panas

Dalam kasus ini, potensial untuk perpindahan panas adalah SUHU

Tahanan listrik

Bagaimana menghitung tahanan gabungan?

Tahanan seri

Kuat arus yang lewat di setiaptahanan besarnya sama:

Buktikan bahwa:

Tahanan paralel

Tegangan pada setiap tahanan sama besarnya = VAB

Menurut Hukum Kirchoff I:Jumlah arus masuk pada titik percabangan sama dengan jumlaharus keluar dari titik percabangan tersebut

Buktikan bahwa:

Latihan

Sederhanakan rangkaian tahanan di bawah ini menjadi satu tahanan Rgab

Rangkaian listrik searah Elemen (E): pemberi

beda potensial (=gaya gerak listrik)

Tahanan dalam (Rd): tahanan yang diberikan oleh suatu elemen

Tahanan luar (RL): tahanan di luar elemen

Tahanan jepit (K): tahanan yang diterima oleh RL (dalam gambar di samping K=VAB)

Beda potensial pada elemen dan tegangan jepit

Beda potensial pada elemen:

Tegangan jepit (buktikan):

Batere ‘lemah’

Berdasarkan konsep yang telah dibahas, jelaskan mekanisme terjadinya ‘batere

lemah’ setelah sebuah batu batere digunakan selama beberapa saat

Elemen disusun seri

Elemen disusun paralel

(Buktikan)

Elemen seri-paralel

Buktikan, untuk m=jumlah paralel,n=jumlah elemen seri dalam setiapjalur paralel

Rangkaian kompleks

Penyelesaian rangkaian kompleks

Galvanometer

Untuk mengukur kuat arus listrik (amperemeter) atau tegangan listrik (voltmeter) dengan magnet jarum

Magnet jarum yang diletakkan dalam suatu medan listrik akan menunjukkan penyimpangan terhadap posisi setimbangnya

Besarnya penyimpangan tersebut linier dengan kekuatan medan listrik (linier dengan kuat arus listrik)

Pemasangan alat ukur

Untuk meminimalkan gangguan pada rangkaian listrik:1. Tahanan pada amperemeter sekecil mungkin2. Tahanan pada voltmeter sebesar mungkin

Prinsip instrumentasi

Pemasangan alat ukur harus diusahakan sedemikian rupa sehingga gangguan terhadap sistem yang diukur sekecil mungkin

Batas alat ukur

Alat ukur punya batas-batas kisaran variabel yang bisa diukur

Jika melebihi batasan tersebut, pengukuran tidak terbaca atau bahkan alat bisa rusak

Misalnya voltmeter yang batas ukurnya 100 mV akan rusak jika digunakan untuk mengukur tegangan 300 mV

Batasan tersebut biasanya tercantum pada buku petunjuk pemakaian alat

Bagaimana memperbesar batas pengukuran?

Memperbesar batas ukur voltmeter

Memasang tahanan depan (Rdp) yang besarnya:

Rdp=(n-1) Rv (BUKTIKAN)

Dengan Rv = tahanan voltmeter, diinginkan mengukur teganganyang besarnya n kali batas ukur voltmeter

Memperbesar batas ukur amperemeter

Memasang tahanan shunt (Rsh) paralel dengan amperemeter:

Dengan RA=tahanan amperemeter, diinginkan memperbesar batas ukursebesar n kali batas ukur amperemeter

(BUKTIKAN)

Tara Kimia Listrik

Suatu garam LZ dilarutkan dalam air, mengalami ionisasi:

Sifat ini dapat dimanfaatkan dalam suatu sistem elektrolisis

Skema elektrolisis

Ion Z- tertarik ke anoda, dan sesampainya di anoda, ion Z- melepaskanelektron:

Z- Z + e- (di anoda terakumulasi Z)Ion L+ tertarik ke katoda, dan sesampainya di katoda, ion L+ mengambilelektron:

L+ + e- L (di katoda terakumulasi L)Elektron yang terbentuk di anoda akan berpindah ke katoda melalui elemendan di katoda elektron tersebut diambil oleh ion L+

Contoh elektrolisis: NaCl

Dilakukan di pabrik Soda Waru (Jawa Timur)

Contoh elektrolisis: H2SO4

Buktikan bahwa reaksi overall adalah:

Diperoleh gas H2 dan gas O2 dengan perbandingan 2:1 (disebut gas letus)

Perhitungan jumlah akumulasi zat di anoda dan katoda

m = a.I.t dengan a = M/(e z NA)

Tara kimia listrik (a)

Ekivalensi antara muatan listrik dan massa untuk zat tertentu

Standar untuk ion Ag+:

Nilai a untuk senyawa yang lain:

Daya listrik

Daya listrik (P):

P = VPQ. I atau W = V.I Tenaga (E):

E = V.I.t Jika tegangan dan kuat arus tidak tetap,

maka:dE = V.I dt

dtVIE

Jika perubahan hanya menjadi panas atau cahaya

W = VIV = IR

W = I2R

Catatan:Persamaan di atas tidak berlaku jika

perubahannya adalah energi listrik menjadi energi mekanis

Efisiensi tenaga