1

RANGKAIAN LISTRIK

Arus listrik mengalir dalam rangkaian tertutup yang didalamnya terdapat sumber listrik Arus listrik dapat diukur

- Arus listrik ialah aliran muatan listrik dalam suatu penghantar - Arus listrik terjadi bila ada beda potensial - Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah - Elektron mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi - Jadi arah arus listrik berlawanan dengan arah alirah elektron - Elektron ditemukan oleh J.J Thomshon - Arus listrik ialah : gerakan muatan listrik positif dalam suatu penghantar dari

potensial tinggi ke potensial rendah - Kuat arus listrik ialah : banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam suatu

penghantar tiap detik - Rumus

Keterangan: I = kuat arus listrik, satuanya ampere (A) Q = muatan listrik satuanya coloumb ( C ) t = waktu , satuanya detik (s) contoh soal : Melalui kawat penghantar dalam 10 detik mengalir muatan listrik sebanyak 20

coloumb. Berapakah kuat arus yang mengalir dalam penghantar tersebut.? Diketahui : t = 10 s Q= 20 C Ditanya : I = .........? Jawab : :

Satu ampere adalah : kuat arus yang dapat memindahkan muatan listrik 1 coloumb tiap detik. Satuan yang lebih kecil dari Ampere 1 mili Ampere (mA) = 10-3 A 1 mikro Ampere (µA) = 10-6 A Alat untuk mengukur arus listrik disebut Ampermeter atau Ammeter yang dipasang secara seri atau berurutan.

Q

I =

t

Q 20 C

I = = = 2 A

t 10 s

2

Gambar Ampermeter Simbol Ampermeter

Cara membaca kuat arus contoh pemasangan Ampermeter dalam skema

Contoh : Membaca kuat arus dengan batas ukur 1 A Dari gambar dibawah ini kuat arusnya adalah ( ada 2 cara ), yaitu

1. Skala kecil

I = Kuat arus = Angka yang ditunjukan jarum x batas ukur

Batas skala I = 30 x 1A = 0.6A 50 2. Skala besar I = Kuat arus = Angka yang ditunjukan jarum x batas ukur Batas skala I = 60 x 1A = 0.6 A

100 Saklar Saklar adalah alat untuk memutus dan menghubungkan arus listrik. Jika saklar dalam keadaan terbuka, arus listrik putus, dan jika saklar tertutup arus listrik mengalir.

A

Lampu

Kuat arus = Angka yang ditunjukan jarum x batas ukur Batas skala

A

3

Sekering atau pengaman listrik Prinsip sekering adalah sebuah penghantar yang hanya dapat dilewati oleh arus listrik yang besarnya tertentu. Misalnya 1A,2A,4A dan seterusnya. Sekering adalah alat yang dengan sendirinya dapat memutuskan aliran listrik sebagai akibat adanya arus listrik yang melebihi batas ukuran. Sekering ada dua macam yaitu : sekring kaca dan sekering porselin. Sekering kaca sering dipasang pada elektronika, misalnya : Radio,TV,Tape, Recorder, Komputer dan sebagainya. Sekering porselin dipasang pada rangkaian ( instalasi) listrik PLN. Bagian utama sekering : kawat halus yang terbuat dari logam yang titik leburnya rendah. Kekuatan sekering dinyatakan dalam Ampere ( A ), misalnya : 1A,2A dan seterusnya . Fungsi sekering : 1. Untuk membatasi arus listrik yang mengalir melebihi batas / kapasitas tertentu. 2. Untuk mencegah terjadinya bahaya kebakaran akibat hubungan pendek . Hubungan

pendek dapat terjadi akibat kabel yang terkelupas pembungkusnya sehingga terjadi hubungan langsung tanpa melalui beban, maka arus listrik yang mengalir dalam rangkaian terlalu besar .

Akibat dari hubungan pendek 1. Hambatan kecil 3. Kawat sekering putus 2. Arus listrik besar 4. Aliran listrik padam.

Beda potensial atau tegangan listrik timbul antara dua titik pada penghantar bila dihubungkan dengan sumber tegangan Beda potensial adalah energi yang berfungsi untuk mengalirkan muatan listrik dari satu titik ke titik yang lain. Dua buah titik mempunyai beda potensial 1 volt, bila diperlukan energi 1 joule untuk memindahkan muatan listrik sebesar 1 coloumb dari titik yang potensialnya tinggi ke titik potensial rendan . Bila beda potensial( V), energi listrik (W) dan muatan listrik (Q) maka dapat ditulis Rumus :

Alat untuk mengukur beda potensial adalah voltmeter yang dipasang secara paralel Simbol voltmeter Gambar skema rangkaian pemasangan Voltmeter

W

V =

Q

V

Lampu

V

4

Contoh soal : Untuk memindahkan 25 coloumb dari titik A ke B diperlukan energi 150 joule. Tentukan beda potensial antara titik A ke B. Diketahui : Q = 25 C W = 150 joule Ditanya : V = ...... ? Jawab :

:

A R U S L I S T R I K

I. Standar Kompetensi : Memahami Konsep Kelistrikan Dan Penerapannya

Dalam Kehidupan Sehari-hari II. Kompetensi Dasar : Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam suatu

rangkaian serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

III. Tujuan : dapat menjelaskan terjadinya arus listrik dapat menjelaskan pengertian kaut arus listrik

IV. Alat dan Bahan Charta V. Kegiatan

Gambar Lihat Gambar 1 !

- Potensial air yang terdapat pada bejana A ......................................................... dari bejana B (1)

- Dengan demikian air mengalir dari …………ke ...................................... (2)

W 150 joule

V = = = 6 volt

Q 25 C

A B

5

Lihat Gambar 2 ! - Dari gambar disamping dapatkah air

mengalir ? ........................................ (3) - Mengapa demikian ? ........................ (4) - Jadi air dapat mengalir apabila

……………………………………….. . (5)

Lihat Gambar 3 ! - Diibaratkan aliran arus listrik sama dengan

aliran air - Potensial benda A …………. benda B (6) - Arus listrik mengalir dari …… ke ..... (7) - Elektron mengalir dari ……. ke ....... (8)

Lihat Gambar 4 ! - Potensial benda A ………… benda B (9) - Arus listrik mengalir dari benda .......

ke ..................................................... (10) - Elektron mengalir dari ….… ke ....... (11)

Informasi : Benda yang jumlah muatan positifnya lebih banyak dari benda lain, maka benda itu dikatakan mempunyai potensial lebih tinggi dari benda lainnya Kesimpulan : - Arus listrik mengalir dari ..................... ke ....................................................... - Eletron mengalir dari .......................... ke ....................................................... - Arus listrik terjadi bila ada ……………………………………………………………..

MENGUKUR KUAT ARUS

I. Standar Kompetensi : Memahami Konsep Kelistrikan Dan Penerapannya Dalam Kehidupan Sehari-hari

II. Kompetensi Dasar : Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam suatu

rangkaian serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

III. Tujuan : Dapat mengetahui cara mengukur kuat arus

++

+ +

+++

+

+

+++

+

+

+

+

++

+

A B

A B

-- ---

----- ----

-- -

-- - --

-

6

IV Alat dan Bahan

No Nama Jumlah

1. Batu baterai 1,5 V 2 buah

2. Lampu 3,8 V 1 buah

3. Pegangan lampu 1 buah

4. Pegangan baterai 1 buah

5. Ammeter batar ukur 0-5 A 1 buah

6. Saklar dan kabel 1 buah

V. Langkah-langkah Kegiatan

Gambar

a. Susunlah alat seperti gambar menggunakan 1 baterai

b. Bila saklar tertutup menyalakah lampu?……......................................................... (1)

Mengapa ? ....................................... (2) Berapah kuat arus yang ditunjukan oleh

Ammeter ?........................................ I = .................................................. A (3) c. Tambahkan 1 baterai sehingga menjadi 2

baterai. Menyalakah lampu ............. (4) Mengapa .......................................... (5) Berapakah kuat arus yang ditunjuk oleh

Ammeter ? I = .................................................. A (6) d. Ulangi kegiatan a, b, c tetapi kabel yang dipasang pada Ammeter pada angka 0

dengan 5 Catat hasil pengamatanmu ! Dengan : 1. baterai = ................................. A 2. baterai = ................................. A Kesimpulan - Lampu menyala karena ............................................................................... - Alat untuk megukur kuat arus listrik adalah ..................................................... Informasi : Banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap detik disebut kuat arus listrik. Bila

kuat arus listrik (I), muatan listrik (Q) dan waktu (t), maka dapat dirumuskan : ……………. I = …………….

7

SAKLAR DAN SEKRING

I. Standar Kompetensi : Memahami Konsep Kelistrikan Dan Penerapannya Dalam Kehidupan Sehari-hari

II. Kompetensi Dasar : Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam suatu

rangkaian serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

III. Tujuan :

- mengatur penggunaan saklar - mengetahui prinsip kerja sekring

IV. Alat dan Bahan

No Nama Jumlah

1. Aki 6 V 2 buah

2. Lampu 6 V 1 buah

3. Saklar 1 buah

4. Sekering 1 buah

5. Kabel secukupnya

6. Pegangan lampu 1 buah

7. Pisau 1 buah

8. Ammeter ( 0 – 10 A ) 1 buah

V. Kegiatan

A. Saklar

. a. Susunlah alat seperti pada gambar ! b. Bila saklar terbuka, menyalakah lampu?…

........................................... ..........(1) Mengapa ? ....................................... (2) c. Bila saklar tertutup, menyalakah lampu?…

......................................................... (3) Mengapa ? ....................................... (4) Kesimpulan : Saklar berfungsi untuk .............................................................................................

B. Sekering

a. Susunlah alat seperti pada gambar b. Bila saklar tertutup apa yang terjadi

........................................... (5) c. Pada saat arus mengalir, kemudian

titik A dan B dihubungkan, apa yang terjadi : Lampu ............................... (6) Kawat sekering .................. (7)

8

Informasi : - Peristiwa terhubungnya titk A dan titik B melalui kawat penghantar disebut hubungan

pendek - Putusnya kawat sekering karena arus mendadak dan lebih besar

SUMBER TEGANGAN

I. Standar Kompetensi : Memahami Konsep Kelistrikan Dan Penerapannya

Dalam Kehidupan Sehari-hari II. Kompetensi Dasar : Mendeskripsikan prinsip kerja elemen dan arus listrik

yang ditimbulkannya serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

III. Tujuan : Menjelaskan pengertian sumber tegangan

IV. Alat dan Bahan Charta V. Kegiatan Gambar 1 Lihat gambar 1. ! - Air yang permukaanya tinggi

mempunyai potensial lebih besar dari pada permukaan air rendah.

- Supaya permukaan di air di P selalu lebih tinggi (potensial tinggi), maka air di Q harus dipindahkan ke P dengan alat .................................................. (1)

P Q - Apa yang terjadi pada pipa penghantar

jika permukaan air di P selalu lebih tinggi (potensial tinggi) .................... (2)

Gambar 2 Lihat gambar 2. !

- Perumpamaan air di atas berlaku untuk aliran listrik.

- Supaya potensial di titik A selalu lebih tinggi, maka muatan listrik yang ada di titik B harus dipindahkan ke titik A dengan alat ..................................... (3)

- Apa yang terjadi pada kawat penghantar A B jika potensial listrik di A selalu lebih tinggi ......................... (4)

Gambar 1

Pompa air berfungsi untuk mengadakan

beda potensial antara P dan Q

Gambar 2

Baterai (elemen kering) berfungsi untuk mengadakan beda potensial

9

Jadi arus listrik dapat mengalir, jika antara titik A dan titk B harus ada beda . ........................................................ (5)

Informasi : - Untuk mengukur beda potensial menggunakan alat yang disebut Voltmeter,

yang dipasang secara pararel pada rangkaian listrik. - Beda potensial (V), energi listrik (W), muatan listrik (Q), maka dapat ditulis

Rumus : V = Beda potensial, satuanya Volt (V) W = Energi listrik, satuanya joule (J) Q = Muatan listrik, satuanya coulomb (C)

W V = Q