pp.listrk

LISTRIK DINAMISListrik mengalir Standar Kompetensi :Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.Kompetensi Dasar :Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam suatu rangkaian serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.Indikator :Menjelaskan konsep arus listrikMejelaskan konsep Hukum OhmMenjelaskan konsep hambatan pada penghantarMenghitung nilai hambatan penggantiMenhitung nilai kuat arus percabanganMenghitung nilai kuat arus pada rangkaian tertutupSKL :Menentukan besaran fisika pada berbagai bentuk rangkaian listrikPETA KONSEPListrik DinamisArus listrikHambatan JenisHukum OhmHukum I KirchoffKonduktivitasRangkaian HambatanSeriRangkaian listrikParalelMenentukan arus listrik dan arus elektron. Arah elektronArah arus listrikArus elektron adalah aliran elektron dari potensial rendah ke potensial tinggiArus lisrik adalah aliran muatan positif dari potensial tinggi ke potensial rendahKlikKlikKlikMenentukan syarat arus listrik dapat mengalir pada suatu rangkaian Mengapa Lampu mati ?Rangkaian Terbuka Mengapa Lampu menyala ?Rangkaian TertutupDalam rangkaian apa agar Arus listrik dapat mengalir ?ABenda A Potensial tinggiBenda B Potensial rendahArus listrik dapat mengalir jika ada beda potensialKonduktorArus elektronArus listrikUmpan Balik:Dua syarat agar arus listrik dapat mengalir adalah....Aliran arus listrikApakah ketika terjadi aliran muatan listrik dari B ke A sampai muatan di B habis ?Ketika benda A dan B memiliki jumlah dan jenis muatan muatan yang sama maka kedua benda dapat dikatakan telah memiliki potensial yang bagaimana ?BKuat Arus Listrik

Kuat arus listrik adalah banyaknya muatan yang mengalir pada penghantar tiap detik.I = Kuat arus listrik ( Ampere )Q = muatan ( Coulomb ) t = waktu ( secon )

PHitung berapa banyak muatan positif yang melewati titik P dalam 10 sekon Klik warna hijau ( mulai )Klik warna merah ( berhenti )Satu Ampere didefinisikan sebagai muatan listrik sebesar 1 coulomb yang mengalir dalam penghantar selama satu sekon1 A = 1 C/sContoh Sebuah akumulator pada kutub-kutubnya dihubungkan pada terminal lampu jika kuat arus yang mengalir pada lampu 0,5 A dan lampu dinyalakan selama 2 menit berapakah muatan listrik yang telah melewati lampu ?Diketahui I = At = s Jawab Q = x . = .x . = . C A100 m A1 A1 0 A5 A-5 0 10 20 30 40 50-10 0 20 40 60 80 100Pengukuran Kuat arus listrikAAmperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrikPemasangan Amperemeter dalam rangkaian listrik disusun secara seri ( tidak bercabang )Nilai yang terukur =

Cara membaca Amperemeter-5 0 10 20 30 40 50-10 0 20 40 60 80 100100 m A1 A1 0 A5 AAskala maksimumskala yang ditunjuk jarumskala batas ukur Nilai yang ditunjuk jarumNilai maksimum

34100X 1= 0,34 Ax Batas ukur

ABenda A Potensial tinggiBenda B Potensial rendahKonduktorArus elektronArus listrikBeda Potensial ListrikEnergi yang diperlukan untuk memindah muatan listrik tiap satuan muatanCDBenda C Potensial rendahBenda D Potensial tinggiKonduktorArus listrikArus elektron

Definisi Beda potensial listrikV = Beda Potensial ( Volt )W = Energi ( Joule )Q = Muatan ( Coulomb )1 Volt = 1J/CSatu volt didefinisikan untuk memindah muatan listrik sebesar 1 Coulumb memerlukan energi sebesar 1 Joule.BEFBenda C Potensial rendahBenda D Potensial tinggiKonduktorArus listrikArus elektronContohSebuah baterai memiliki beda potensial sebesar 1,5 volt jika baterai digunakan untuk menyalakan lampu maka sejumlah 50 coulomb muatan listrik yang melewati lampu. Berapakah besar energi yang dikeluarkan baterai DiketahuiV = JawabQ = .W = .. X ..Ditanya = .. X ..W = ? = J

Pengukuran Beda PotensialVoltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial listrik ( tegangan )Pemasangan voltmeter dalam rangkaian listrik disusun secara parallel seperti gambar. VV100 m V1 V50 V10 V-5 0 10 20 30 40 50-10 0 20 40 60 80 100KlikCara Membaca Voltmeter-5 0 10 20 30 40 50-10 0 20 40 60 80 100v100 m V1 V1 0 V5 VSkala yang ditunjuk jarum Skala maksimum Batas ukur Nilai yang terukur = .-5 0 10 20 30 40 50-10 0 20 40 60 80 100v100 m V1 V1 0 V5 V-5 0 10 20 30 40 50-10 0 20 40 60 80 100A100 m A1 A1 0 A5 AHUKUM OHMJmlBateraiVI1231,20,202,60,404,00,54Dari tabel data dapat kita ketahui jika beda potensial diperbesar maka kuat arus listriknya juga turut membesar.Hubungan apa yang didapatkan antara beda potensial dengan kuat arus listrik? Buatlah grafik hubungan antara beda potensial dengan kuat arus listrik.Grafik Hubungan Beda potensail (V) terhadap kuat arus listrik ( I )0,1I( A)V(volt)0,20,30,40,50,61,02,03,04,05,0VI ~VI R =VIR = Beda potensial ( volt )= Kuat arus listrik ( A )= Hambatan ( )VI1,20,22,60,44,00,54DataGrafik Hubungan Hambatan (R) terhadap kuat arus listrik ( I )0,25I( A)R()0,500,751,01,51020304050DataR10203040I1,00,50,30,25Jika V dibuat tetap = 10 VI1 = VRI1 = 1010I1 = 1,0 AI2 = VRI2 = 1020I2 = 0,5 AI3 = VRI3 = 1030I3 = 0,3 AI4 = VRI4 = 1040I4 = 0,25 ARV =I Tujuan : Menyelidiki faktor yang mempengaruhi besar hambatan kawat1Variabel manipulasi: panjang kawatVariabel respon: hambatan kawatVariabel kontrol: jenis kawat, luas penampang kawatABIA > IBRA < RBlA < lBSemakin panjang kawat maka hambatan kawat semakin besarR ~ Hambatan kawat sebanding dengan panjang kawat. Variabel manipulasi : jenis kawatVariabel respon: HambatanVariabel kontrol: panjang, luas penampang kawat2IA < IBRA > RBrA > rCuSemakin besar hambatan jenis kawat maka hambatan kawat semakin besarHambatan kawat sebanding dengan hambatan jenis kawat. Rr ~ABTembagaAlluminium3Variabel manipulasi: luas penampang kawatVariabel respon: hambatan kawatVariabel kontrol: jenis kawat, panjang kawatIA < IBRA > RBAA < ABSemakin besar luas penampang kawat maka hambatan kawat semakin kecilHambatan kawat berbanding terbalik dengan luas penampang kawat. R1 A ~ABFaktor yang mempengaruhi besar hambatan pada kawat adalah :

1. Panjang kawat ( l )2. Luas penampang kawat ( A )3. Hambatan jenis kawat ( r )

R = Hambatan ( )l = Panjang kawat ( m ) A = Luas penampang kawat ( m2 ) r = Hambatan jenis kawat ( m )

Konduktor dan IsolatorkayuplastikalluminiumbesitembagaKayu isolatorPlastik isolatorAlluminium konduktorBesi konduktorTembaga konduktorKlikKlikKlik-5 0 10 20 30 40 50-10 0 20 40 60 80 100A100 m A1 A1 0 A5 A-5 0 10 20 30 40 50-10 0 20 40 60 80 100A100 m A1 A1 0 A5 AHukum I KirchoffPada rangkaian tidak bercabang ( seri ) kuat arus listrik dimana-mana samaL1L2Rangkaian seriBerapakah kuat arus yang mengalir pada lampu 1 dan lampu 2-5 0 10 20 30 40 50-10 0 20 40 60 80 100A100 m A1 A1 0 A5 A-5 0 10 20 30 40 50-10 0 20 40 60 80 100A100 m A1 A1 0 A5 APada rangkaian bercabang (Paralel) Jumlah kuat arus listrik yang masuk pada titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabangL1L2Rangkaian Paralel-5 0 10 20 30 40 50-10 0 20 40 60 80 100A100 m A1 A1 0 A5 A Imasuk = Ikeluar Apakah ketiga amperemeter menunjukkan angka yang sama ?ContohPerhatikan rangkaian di bawah dan tentukan nilai I1, I2, I3 ?10AI = 40 AQS25AI1I2 I3JawabPI = 10 A + I1 + 25 A40 A = 10 A + I1 + 25 A40 A = 35 A + I1I1 = 40 A - 35 A I1 = 5 APada titik cabang PPada titik cabang Q10 A + I1 = I210 A + 5 A = I215 A = I2Pada titik cabang SI2 + 25 A = I3 15 A + 25 A = I3 40 A = I3 Klik1. Tentukanlah kuat arus I1 sampai dengan I6 ? 50 mAI1I2I330mAI4I515 mAI623mA3. Perhatikan rangkaian di bawah dan tentukan nilai I1 sampai I7 ?12 AI1I2I7I3I4I5I6Jika I1 = I2I3 : I4 = 1 : 2dan I5 = 2 I62.I = 20 AI2I1I4I3Jika I1 : I2 = 1 : 4dan I1 : I2 = 1 : 3Tentukan I1 sampai I4 ?Susunan seri pada HambatanabcdR1R2R3VabVbcVcdVad =Vab +Vbc +VcdRsadI Rs =I R1I R2I R3 + +VadRs =R1R2R3 + +Susunan Paralel pada HambatanabR1R2R3I =I1 +I2 +I3RpaRPR1R2R3 + +VabRPR1R2R3 + +bII1I2I3IVabVabVabVab==1111ContohTentukan hambatan pengganti pada rangkaian di bawah2 4 3 2 3 5 4 1Rs = R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7Rs =2+4+3+2+4+5+3Rs =23 24 3 3 6 R21RPR1 +=11RP63 +=111RP66 +=112RP6=13=RP2 4 3 RP: 2 Rs = R1+RP+R2Rs = 4+2+3Rs = 9 Perhatikan gambar di bawahTentukan Kuat arus totalKuat arus I1 dan I2Tegangan ab dan tegangan bcR21RPR1 +=11RP63 +=111RP6=13=RP2 Rs = R3 + RpRs = 4 + 2Rs = 6aRVI=I=18 volt6I=3 A63abc4I2I1IV = 18 voltR1R2R3I1 : I2 = R1R2 :11I1 : I2 = 63 :11x6I1 : I2 = 1 : 2I1 =31xII1 =31x3I1 = 1 AI2 =32xII2 = 2 AI2 =x332bcVab = I R3Vab = 3 x 4Vab = 12 VVbc = I1 R1Vbc = 1 x 6Vbc = 6 VatauVbc = I2 R2Vbc = 2 x 3Vbc = 6 VLatihan3 2 4541I2I112 VIbaTentukan a. Hambatan penggantib. Kuat arus totalc. Kuat arus I1 dan I2d. Tegangan VabTentukan a. Hambatan penggantib. Kuat arus tiap hambatanc. Tegangan tiap hambatan224422222abcdeV = 12 Vf12GAYA GERAK LISTRIK (E)Gaya gerak listrik adalah beda potensial antara ujung-ujung sumber tegangan pada saat tidak mengalirkan arus listrik atau dalam rangkaian terbuka. -5 0 10 20 30 40 50-10 0 20 40 60 80 100v100 m V1 V1 0 V5 VVPengukura ggl TEGANGAN JEPIT (V)Tegangan jepit adalah beda potensial antara ujung ujung sumber tegangan saat mengalirkan arus listrik atau dalam rangkaian tertutup . -5 0 10 20 30 40 50-10 0 20 40 60 80 100v100 m V1 V1 0 V5 VVPengukura Tegangan JepitSusunan Seri GGLErEErrEtotal = n Ertotal = n rE = ggl ( volt)r = hambatan dalam ( )n = jumlah bateraiSusunan Paralel GGLErEErrEtotal = Ertotal = rnHukum Ohm dalam rangkaian tertutupUntuk sebuah gglKuat arus yang mengalir dalam rangkaianI = Kuat arus ( A )E = ggl ( volt )R = hambatan luar ( )r = hambatan dalam ( )Vpq = tegangan jepit ( volt ) E , rpqRITegangan jepit

Vpq = I RE = Vpq + I rHubungan ggl dengan tegangan jepitLATIHANTiga buah elemen yang dirangkai seri masing masing memiliki GGL 4 V dan hambatan dalam 0,2 , dirangkai dengan hambatan luar seperti gambar Tentukan :Hambatan luarKuat arus total ( I )Kuat arus I1 dan I2Tegangan Vab, VbcTegangan jepit

ErEErr3 6 4 abcV = 4 Vr = 0,2 II1I2Daya