makalah listrik dinamis

BAB I

PENDAHULUAN

Dalam Bab sebelumnya,kita telah mempelajari tentang muatan-muatan listrik yang dalam keadaan diam pada suatu benda yang disebut dengan listyrik ststis.

Dan dalam Bab ini,kita akan mempelajari tentang muatan-muatan listrik yaitu electron-elektron yang bergerak {disebut arus listrik}melalui kawat konduktor yang disebut dengan listrik dinamis.

Pada pembelajaran ini,kita juga akan membahas tentang alat ukur listrik,yaitu bagaimana memasang alat amperemeter dan voltmeter.

Kita juga akan membahas tentang hukum ohm yang diambil dari nama George Simon Ohm yang menemukan hubungan antara kuat arus dan beda potensial.

Mengenai hambatan listrik ,hubungan hambatan jenis dengan kenaikan suhu,hubungan hambatan penghantar dengan suhu,rangkaian hambatan dan juga hukum kirchoff akan kita bahas dalam pembelajaran ini.

Sebagai penutup dari pembahasan ini,kita akan mempelajari mengenai energi dan daya listrik.

BAB II

LISTRIK DINAMIS

Listrik Dinamis merupakan pergerakan muatan atau aliran muatan.

1. Arus Listrik

Arus listrik merupakan arah gerak muatan-muatan bebas positif. Jika dalam suatu penghantar,terus-menerus terjadi pemindahan netto muatan,maka di dalam penghantar itu ada arus listrik.

Didalam penghantar terdapat muatan-muatan bebas yakni electron-electron yang bergerak jika mendapat gaya dari medan listrik. Tiap-tiap muatan bebas mendapat gaya dari muatan listrik karena geraknya mendapat percepatan,namun percepatan yang didapat itu hanya berlangsung dalam waktu yang singkat. Sebab muatan-muatan itu mengalami gesekan akibat tumbukan dengan partikel yang diam.

Apa yang menyebabkan arus listrik dapat mengalir?

Beda potensial listrik adalah dorongan yang menyebabkan electron-electron mengalir dari suatu tempat ke tempat lain.

Apakah jika ada beda potensial arus listrik dapat mengalir?

Walaupun beda potrensial tersedia,electron-electron hanya mengalir dalam suatu rangkaian jika rangkaian itu tertutup.

Jika sejumlah muatan Q menembus penampang dalam waktu t,maka kuat arus

I = Q/t.

2. Pengukuran Arus Listrik dan Tegangan Listrik

Alat untuk mengukur kuat arus listrik dalam rangkaian disebut amperemeter atau Ammeter. Alat yang mengukur tegangan listrik adalah voltmeter. Amperemeter harus dihubungkan seri pada komponen yang akan diukur kuat arus listriknya.

Cara memasang Amperemeter :

Titik yang potensialnya lebih tinggi dihubungkan ke terminal “+” dan titik potensialnya yang lebih rendah dihubungkan ke terminal “-“.

Jika dihubungkan terbalik,jarum penunjuk akan menyimpang dalam arah berlawanan yaitu membentur sisi tanda nol {0},sehingga amperemeter dapat rusak.

Dan yang paling penting diperhatikan,ketika memasang amperemeter seri dengan komponen yang akan diukur kuat arusnya adalah rangkaiannya harus dipotong.

Untuk memasang voltmeter secara paralel ,kita tidak perlu memotong rangkaian.

Kita hanya memperhatikan mana ujung komponen yang potensialnya lebih besar.

Ujung potensial yang lebih besar tersebut dihubungkan keterminal positif dan yang potensialnya lebih kecil dihubungkan keterminal negative.

3. Hukum Ohm

Bunyi hukum ohm “Kuat arus yang mengalir pada suatu kawat penghantar sebanding dengan tegangan yang memindahkannya”.

Rumus hukum Ohm :

V= R* I

            Dimana  V=tegangan atau beda potensial(volt)

R=hambatan (ohm)

I=kuat arus(ampere)

Dalam persamaan ini kuat arus yang mengalir dalam suatu kawat penghantar(yang tidak mengalami perubahan suhu)besarnya :

ü      Sebanding dengan tegangan yang menimbulkannya

ü      Berbanding terbalik dengan hambatan kawat penghantar

Contoh:

Pada sebuah tahanan listrik sebesar 20 ohm terukur arus sebesar 2 A.Tentukan besar tegangan.

Penyelesaiannya:

R=20Ω

I=2 A

Maka V=R*I

=20*2

=40 volt.

4. Hambatan Listrik (R)

Dengan persamaan

R=Þ* l/A

Keterangan :

R= hambatan (ohm)

L=panjang penghantar(m)

A=luas penampang(m²)

Þ= hambatan jenis (ohm m)

Bahan	Hambatan(Þ)	(°C)-1
Konduktor
Perak	1,59*10-8	0,0061
Tembaga	1,68*10-8	0,0068
Emas	2,44*10-8	0,0034
Milenium	2,65*10-8	0,00429
Besi	9,71*10-8	0,00651
Air Raksa	98*10-8	0,0009
Semi Konduktor
Silicon	0.1-60	-0,07
Isolator
Kaca	109-1012
Karet padatan	1013-1015

Hubungan Þ dengan kenaikan suhu

ÞT  = Þ _{o (1+α ∆T)}

_keterangan:

_ÞT=hambatan jenis pada suhu T

Þ○=Mula-mula

Α=koefesiensi suhu (°C)

∆T=Perubahan suhu(T2-T1)

Α merupakan kenaikan Þ setiap kenaikan suhu 1°C

Hubungan hambatan penghantar dengan suhu

R_T=R₀(1+α∆T)

Keterangan:

RT= hambatan penghantar pada suhu T

R0= hambatan penghantar mula-mula

α= koefisiensi suhu °K(+273)

∆T= kenaikan suhu

5. Rangkaian Hambatan

Susunan seri menyebabkan hambatan total ran gkaian menjadi lebih besar,sedangkan susunan paralel menyebabkan hambatan total paralel menjadi lebih kecil.

ü      Hambatan Seri

V=i*R

V_{1= iR1+iR2+iR3}

V=V1+V2+V3

iRS=iR1+iR2+iR3

iRs=i(R1+R2+R3)

Rs=R1+R2+R3

Rs=∑Ri

Karena HAmbatan R menjadi lebih besar maka kuar arus menjadi lebih kecil.

ü      Hambatan Paralel

V=iR  atau  i= ∑Ri

I=i1+i2+i3

V/Rp=V/R1+V/R2+V/R3

Jadi 1/Rp=1/R1+1/R2+1/R3

Hambatan pengganti paralel lebih kecil dari pada hambatan resistor yang terkecil.

Jadi untuk memperoleh hambatan pengganti paling kecil dari beberapa resistor maka resistor itu harus disusun paralel.

6. Hukum Kirchoff 1

Menurut Hukum Kirchoff 1,”jumlah arus yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik percabangan itu.

Dengan persamaan ;

∑i masuk=∑i keluar

7. Hukum Kirchoff 2

Hukum Kirchoff 2 mengatakan bahwa :

Pada suatu rangkaian tertutup jumlah aljabar ggl (E) sama dengan jmumlah aljabar penurunan potensial listriknya.

Dengan persamaan :

∑ E =∑ (i.R)

H. Energi dan Daya Listrik

Suatu hambatan (R) yang berbeda  pada rangkaian listrik tertutup dapat memiliki energi daya listrik.

1. Energi Listrik

Besarnya energi listrik yang hilang dan berubah menjadi energi bentuk lain ketika saat hambatan (R) dialiri arus listrik (i) dapat dihitung memakai persamaan sebagai berikut:

W= V.i.t

Dimana W= besar energi listrik

V=tegangan

I= kuat arus

T=waktu

1. Daya Listrik

Daya listrik adalah besarnya usaha yang dilakukan tiap satuan waktu atau disebut juga kecepatan melakukan usaha.

Besarnya daya listrik dapat kita ketahui dengan menggunakan persamaan;

P= W/t

Atau

P= V.i

BAB III

PENUTUP

A.   Kesimpulan

a. Solusi mengukur arus listrik yang melebihi batas maksimum.

Kita dapat memasang hambatan shunt apabila kita mengukur arus dan memiliki hambatan melewati batas maksimum.

Ampere harus dipasang shunt sebesar:    =   .

b. Mengukur beda potensial antara 2 titik

Pengukuran beda potensial tidak perlu memutus rangkaian yang ada. Kita cukup menyentuhkan dua terminal voltmeter dengan dua titik yang akan diukur beda potensialnya.

DAFTAR PUSAKA

[1]  Abdullah Mikrajuddin. 2007. Fisika SMA kelas X semester II. Jakarta: Esis.

     [2]   http://id.wikipedia.org/wiki/Perbedaan_potensial.

     [3]   http://id.wikipedia.org/wiki/Daya_Listrik.

[4]   Abdullah Mikrajuddin. 2007. Fisika SMA kelas X semester II. Jakarta: Esis.

[5]   Abdullah Mikrajuddin. 2007. Fisika SMA kelas X semester II. Jakarta: Esis.

[6]   Abdullah Mikrajuddin. 2007. Fisika SMA kelas X semester II. Jakarta: Esis.

[7]   Abdullah Mikrajuddin. 2007. Fisika SMA kelas X semester II. Jakarta: Esis.