Top Banner
LISTRIK DINAMIS Listrik mengalir Kl ik Kl ik Kl ik
37

2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Jul 17, 2016

Download

Documents

imanuelsukarno
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

LISTRIK DINAMISListrik mengalir

Klik

Klik

Klik

Page 2: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Menentukan arus listrik dan arus elektron.

Arah elektronArah arus listrik

Arus elektron adalah aliran elektron dari potensial rendah ke potensial tinggi

Arus lisrik adalah aliran muatan positif dari potensial tinggi ke potensial rendah

Klik

Klik Klik

Page 3: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Menentukan syarat arus listrik dapat mengalir pada suatu rangkaian

• Mengapa Lampu mati ?

Rangkaian Terbuka

• Mengapa Lampu menyala ?

Rangkaian Tertutup

Dalam rangkaian apa agar Arus listrik dapat mengalir ?

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Page 4: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Beda PotensialhA > hB

EPA > EPB

hA = hB

EPA = EPB

Potensial A = Potensial BAir dapat mengalir jika ada perbedaan potensial

Klik

Klik

Apa yang akan terjadi ketika kran diantara kedua bejana dibuka ?

hA

hB

hA hB

Klik

Klik

Apakah air yang mengalir dari bejana A ke bejana B sampai air di bejana A habis ?

Klik

Page 5: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Benda A Potensial tinggi Benda B Potensial rendah

Arus listrik dapat mengalir jika ada beda potensial

Konduktor

Arus elektron

Arus listrik

Klik

Klik

Klik

Kesimpulan

Dua syarat apa yang harus dipenuhi agar arus listrik dapat mengalir dalam suatu rangkaian ?

Arus listrik analok dengan arus air

Apakah 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 ?

Page 6: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Kuat 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 ) tQI

Klik

Klik

P

Hitung berapa banyak muatan positif yang melewati titik P dalam 10 sekon

Klik warna hijau ( mulai )

Klik warna merah ( berhenti )

Klik

Klik

Klik

Klik

Satu Ampere didefinisikan sebagai muatan listrik sebesar 1 coulomb yang mengalir dalam penghantar selama satu sekon1 A = 1 C/sKlik

Page 7: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Contoh • 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

Klik

Page 8: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Pengukuran Kuat arus listrik

Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrikPemasangan Amperemeter dalam rangkaian listrik disusun secara seri ( tidak bercabang )

Klik

Klik

Klik

Klik

Page 9: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Nilai yang terukur =

Cara membaca Amperemeterskala maksimumskala yang ditunjuk jarumskala batas ukur

Nilai yang ditunjuk jarum

Nilai maksimum34

100 X 1 = 0,34 A

Klik

Klik

Klik

x Batas ukur

Page 10: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Beda Potensial

Klik Klik

Klik

Apa yang dapat kita lakukan agar air selalu dapat mengalir dari bejana A ke bejana B ?

Klik

Klik Dengan mengangkat air dari bejana B dan memasukkan ke bejana A maka air yang ada di bejana A selalu memiliki energi lebih tinggi.

Page 11: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Benda A Potensial tinggi

Benda B Potensial rendah

KonduktorArus elektron

Arus listrik

Klik

Klik

Beda Potensial Listrik

Energi yang diperlukan untuk memindah muatan listrik tiap satuan muatan

Benda C Potensial rendah

Benda D Potensial tinggi

Konduktor

Arus listrik

Arus elektronKlik

QWV

Definisi Beda potensial listrik

V = Beda Potensial ( Volt )

W = Energi ( Joule )

Q = Muatan ( Coulomb )

1 Volt = 1J/C

Satu volt didefinisikan untuk memindah muatan listrik sebesar 1 Coulumb memerlukan energi sebesar 1 Joule.

Benda C Potensial rendah

Benda D Potensial tinggi

Konduktor

Arus listrik

Arus elektronKlik

Klik

Page 12: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Contoh• Sebuah 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

Klik

Page 13: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Pengukuran Beda Potensial• Voltmeter adalah alat

yang digunakan untuk mengukur beda potensial listrik ( tegangan )

• Pemasangan voltmeter dalam rangkaian listrik disusun secara parallel seperti gambar.

Klik

Klik

Page 14: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Cara Membaca VoltmeterSkala yang ditunjuk jarum Skala maksimum Batas ukur

Nilai yang terukur = ….

Klik

Page 15: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

HUKUM OHMJml

BateraiV I

123

1,20,20 2,60,40 4,00,54

Dari 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.

Klik

KlikKlik

Klik

KlikKlik

Klik

Klik

KlikKlik

Page 16: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Grafik Hubungan Beda potensail (V) terhadap kuat arus listrik ( I )

0,1

I( A)

V(volt)

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

V ~

V R =V

R

= Beda potensial ( volt )

= Kuat arus listrik ( A )

= Hambatan ( Ω )

Klik

Klik V I1,2 0,22,6 0,44,0 0,54

Data

Klik

Klik

Page 17: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Grafik Hubungan Hambatan (R) terhadap kuat arus listrik ( I )

0,25I( A)

R(Ω)

0,50 0,75 1,0 1,5

10

20

30

40

50

Data

R 10 20 30 40

I 1,0 0,5 0,3 0,25

Jika V dibuat tetap = 10 V

I1 = VR

I1 = 1010

I1 = 1,0 A

I2 = VR

I2 = 1020

I2 = 0,5 A

I3 = VR

I3 = 1030

I3 = 0,3 A

I4 = VR

I4 = 1040

I4 = 0,25 A

R V = I

Klik Klik

Klik

Page 18: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Tujuan : Menyelidiki faktor yang mempengaruhi besar hambatan kawat

1

Variabel manipulasi : panjang kawatVariabel respon : hambatan kawatVariabel kontrol : jenis kawat, luas penampang kawat

A

B

IA > IB

RA < RB

lA < lB

Semakin panjang kawat maka hambatan kawat semakin besar

R ~ ℓHambatan kawat sebanding dengan panjang kawat.

Klik

Klik

Klik

Klik

Page 19: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Variabel manipulasi : jenis kawat

Variabel respon : Hambatan

Variabel kontrol : panjang, luas penampang kawat

2

IA < IB

RA > RB

Aℓ > CuSemakin besar hambatan jenis kawat maka hambatan kawat semakin besarHambatan kawat sebanding dengan hambatan jenis kawat.

R ~

A B

Klik

Klik

Tembaga

Alluminium

Page 20: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

3

Variabel manipulasi : luas penampang kawatVariabel respon : hambatan kawatVariabel kontrol : jenis kawat, panjang kawat

IA < IB

RA > RB

AA < ABSemakin besar luas penampang kawat maka hambatan kawat semakin kecilHambatan kawat berbanding terbalik dengan luas penampang kawat.

R 1

A ~

A B

Klik

Page 21: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Faktor yang mempengaruhi besar hambatan pada kawat adalah :

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

AρR

R = Hambatan (Ω )

l = Panjang kawat ( m )Luas penampang kawat ( m2 ) = Hambatan jenis kawat ( Ω m )

Klik

Page 22: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Konduktor dan Isolator

kayuplastikalluminium

besitembaga

Kayu isolator

Plastik isolator

Alluminium konduktor

Besi konduktor

Tembaga konduktor

Klik

Klik

Klik Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Page 23: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Hukum I Kirchoff

Pada rangkaian tidak bercabang ( seri ) kuat arus listrik dimana-mana sama

L1 L2

Rangkaian seri

Berapakah kuat arus yang mengalir pada lampu 1 dan lampu 2

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Page 24: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Pada rangkaian bercabang (Paralel) Jumlah kuat arus listrik yang masuk pada titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang

L1

L2

Rangkaian Paralel

Σ Imasuk = Σ Ikeluar Apakah ketiga amperemeter menunjukkan angka yang sama ?

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Page 25: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Contoh1. Perhatikan rangkaian di bawah

dan tentukan nilai I1, I2, I3 ?10A

I = 40 AQ S

25AI1

I2

I3

Jawab

P

I = 10 A + I1 + 25 A

40 A = 10 A + I1 + 25 A40 A = 35 A + I1

I1 = 40 A - 35 A

I1 = 5 A

Pada titik cabang P

Pada titik cabang Q

10 A + I1 = I2

10 A + 5 A = I2

15 A = I2

Pada titik cabang S

I2 + 25 A = I3

15 A + 25 A = I3

40 A = I3

Klik

Klik

Klik

Klik

Klik

Page 26: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

1. Tentukanlah kuat arus I1 sampai dengan I6 ?

50 mA I1 I2 I3

30mAI4

I5

15 mA

I6 23mA

3. Perhatikan rangkaian di bawah dan tentukan nilai I1 sampai I7 ?

12 A I1

I2

I7

I3

I4

I5I6

Jika I1 = I2

I3 : I4 = 1 : 2dan I5 = 2 I6

2.I = 20 A I2

I1

I4

I3

Jika I1 : I2 = 1 : 4dan I1 : I2 = 1 : 3

Tentukan I1 sampai I4 ?

Klik

Klik

Klik

Page 27: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Susunan seri pada Hambatan

a b c dR1 R2 R3

Vab Vbc Vcd

Vad = Vab + Vbc + Vcd

Rsa d

I Rs = I R1 I R2 I R3 + +

Vad

Rs = R1 R2 R3 + +

Page 28: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Susunan Paralel pada Hambatan

a b

R1

R2

R3

I = I1 + I2 + I3

Rpa

RP R1 R2 R3 + +

Vab

RP R1 R2 R3 + +

b

I

I1

I2

I3

I

VabVab VabVab =

=1 1 1 1

Page 29: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Contoh• Tentukan hambatan pengganti pada rangkaian di bawah

2 Ω 4 Ω 3 Ω2 Ω

3 Ω 5 Ω 4 Ω

1Rs = R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7

Rs =2+4+3+2+4+5+3Rs =23 Ω

2

4 Ω 3 Ω3 Ω

6 Ω

R2

1RP R1

+=1 1

RP 6 3 +=1 1 1

RP 6 6 +=1 1 2

RP 6=1 3

=RP 2 Ω4 Ω 3 ΩRP: 2 Ω

Rs = R1+RP+R2

Rs = 4+2+3

Rs = 9 Ω

Page 30: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

2Ω 2Ω 4Ω

2Ω3

4Ω6Ω

24Ω

4

5

12Ω

24Ω

Page 31: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Perhatikan gambar di bawah

Tentukan a.Kuat arus totalb.Kuat arus I1 dan I2

c.Tegangan ab dan tegangan bc

R2

1RP R1

+=1 1

RP 6 3 +=1 1 1

RP 6=1 3

=RP 2 Ω

Rs = R3 + Rp

Rs = 4 + 2Rs = 6Ω

a

RV

I

I 18 volt

I 3 A

3Ωa b c4Ω

I2

I1

I

V = 18 volt

R1

R2

R3

I1 : I2 = R1 R2

:1 1

I1 : I2 = 6 3

:1 1

x6

I1 : I2 = 1 : 2

I1 = 31 x I

I1 = 31 x 3

I1 = 1 A

I2 = 32 x I

I2 = 2 A

I2 = x 332

b

c

Vab = I R3

Vab = 3 x 4Vab = 12 V

Vbc = I1 R1

Vbc = 1 x 6Vbc = 6 V

atauVbc = I2 R2

Vbc = 2 x 3Vbc = 6 V

Page 32: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Latihan

3Ω 2 Ω

I2I1

12 V

I

b

a

Tentukan a. Hambatan penggantib. Kuat arus totalc. Kuat arus I1 dan I2d. Tegangan Vab

Tentukan a. Hambatan penggantib. Kuat arus tiap hambatanc. Tegangan tiap hambatan

2Ω 2Ω 4Ω4Ω

2Ω2Ω

2Ωa b c d e

V = 12 V

f

1

2

Page 33: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

GAYA GERAK LISTRIK (E)• Gaya gerak listrik adalah beda potensial antara ujung-

ujung sumber tegangan pada saat tidak mengalirkan arus listrik atau dalam rangkaian terbuka.

V

Pengukura ggl

Page 34: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

TEGANGAN JEPIT (V)• Tegangan jepit adalah beda potensial antara ujung –

ujung sumber tegangan saat mengalirkan arus listrik atau dalam rangkaian tertutup .

V

Pengukura Tegangan Jepit

Page 35: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Susunan Seri GGL

E

r

E E

r r

Etotal = n E

rtotal = n r

E = ggl ( volt)

r = hambatan dalam ( Ω )

n = jumlah baterai

Susunan Paralel GGLE

rE

Er

r

Etotal = E

rtotal = rn

Page 36: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

Hukum Ohm dalam rangkaian tertutupUntuk sebuah ggl

Kuat arus yang mengalir dalam rangkaian

I = Kuat arus ( A )E = ggl ( volt )R = hambatan luar ( Ω )r = hambatan dalam ( Ω )Vpq = tegangan jepit ( volt )

E , r

p qR

I

Tegangan jepit

rREI

Vpq = I R

E = Vpq + I r

Hubungan ggl dengan tegangan jepit

Page 37: 2. LISTRIK DINAMIS.ppt

LATIHANTiga buah elemen yang dirangkai seri masing – masing memiliki GGL 4 V dan hambatan dalam 0,2 Ω, dirangkai dengan hambatan luar seperti gambar Tentukan :

a. Hambatan luar

b. Kuat arus total ( I )

c. Kuat arus I1 dan I2

d. Tegangan Vab, Vbc

e. Tegangan jepit

E

r

E E

r r

3 Ω

6 Ω

4 Ω

a b c

V = 4 V

r = 0,2 Ω

I

I1

I2