1 / 44

LISTRIK DINAMIS

LISTRIK DINAMIS. Listrik mengalir. Anang B, S.Pd SMAN 1 Smg. Menentukan arus listrik dan arus elektron. Arah arus listrik. Arah elektron. Arus lisrik adalah aliran muatan positif dari potensial tinggi ke potensial rendah.

axl
Télécharger la présentation

LISTRIK DINAMIS

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. LISTRIK DINAMIS Listrik mengalir Anang B, S.Pd SMAN 1 Smg

  2. Menentukan arus listrik dan arus elektron. Arah arus listrik Arah elektron Arus lisrik adalah aliran muatan positif dari potensial tinggi ke potensial rendah Arus elektron adalah aliran elektron dari potensial rendah ke potensial tinggi

  3. Menentukan syarat arus listrik dapat mengalir pada suatu rangkaian Rangkaian Terbuka Rangkaian Tertutup • Lampu mati • Arus listrik tidak mengalir • Lampu menyala • Arus listrik mengalir Arus listrik dapat mengalir jika dalam rangkaian tertutup

  4. A A B B Arus listrik identik dengan arus air A B hA hB hA > hB EPA > EPB hA = hB EPA = EPB Potensial A = Potensial B Arus air dapat mengalir jika ada perbedaan energi potensial

  5. Benda A Potensial tinggi Benda B Potensial rendah Arus listrik Konduktor A B Arus elektron Arus listrik dapat mengalir jika ada beda potensial

  6. 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 )

  7. 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 = ……………… A t = ……………… s Jawab Q = ………… x ……………. = ………….x ……………. = …………………………. C

  8. A 1 0 A 5 A 1 A 100 m A -5 0 10 20 30 40 50 -10 0 20 40 60 80 100 A Pengukuran Kuat arus listrik Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik Pemasangan Amperemeter dalam rangkaian listrik disusun secara seri

  9. 34 X 1 = 0,34 A 100 1 0 A -5 0 10 20 30 40 50 -10 0 20 40 60 80 100 5 A A 1 A 100 m A Cara membaca Amperemeter skala maksimum skala yang ditunjuk jarum skala batas ukur Nilai yang ditunjuk jarum Nilai yang terukur =x Batas ukur Nilai maksimum

  10. Beda Potensial Energi yang diperlukan untuk memindah muatan listrik tiap satuan muatan V = Beda Potensial ( Volt ) W = Energi ( Joule ) Q = Muatan ( Coulomb ) 1 Volt = 1J/C Satu volt adalah untuk memindah muatan listrik sebesar 1 Coulumb memerlukan energi sebesar 1 Joule.

  11. 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 Diketahui V = ………………… Jawab Q = …………………. W = ………….. X …………….. Ditanya = ………….. X …………….. W = ? = ………………… J

  12. V -5 0 10 20 30 40 50 1 0 V -10 0 20 40 60 80 100 5 V 1 V 100 m V v Pengukuran Beda Potensial • Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial listrik ( tegangan ) • Pemasangan voltmeter dalam rangkaian listrik disusun secara parallel seperti gambar.

  13. -5 0 10 20 30 40 50 -10 0 20 40 60 80 100 v 1 0 V 5 V 1 V 100 m V Cara Membaca Voltmeter Skala yang ditunjuk jarum Skala maksimum Batas ukur Nilai yang terukur = ….

  14. 1 0 V 1 0 A -5 0 10 20 30 40 50 -5 0 10 20 30 40 50 -10 0 20 40 60 80 100 -10 0 20 40 60 80 100 5 V 5 A v A 1 V 1 A 100 m V 100 m A I ~ V HUKUM OHM 1,2 0,40 0,54 0,20 2,6 4,0 Dari tabel data dapat kita ketahui jika beda potensial diperbesar maka kuat arus listriknya juga turut membesar. Hubungan yang didapatkan antara beda potensial dengan kuat adalah Beda potensial sebanding dengan kuat arus listrik

  15. Grafik Hubungan Beda potensail (V) terhadap kuat arus listrik ( I ) ~ I V V(volt) 5,0 I R = V 4,0 V = Beda potensial ( volt ) 3,0 I = Kuat arus listrik ( A ) R = Hambatan ( Ω) 2,0 V 1,0 R = I I( A) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

  16. Grafik Hubungan Hambatan (R) terhadap kuat arus listrik ( I ) Data R(Ω) 50 40 Jika V dibuat tetap = 10 V 10 V I1 = 1,0 A I1 = I1 = 30 10 R 10 V I2 = 0,5 A I2 = I2 = 20 R 20 10 V I3 = 0,3 A I3 = I3 = 30 R 10 10 V I4 = 0,25 A I4 = I4 = 40 R I( A) 0,25 0,50 0,75 1,0 1,5

  17. Tujuan : Menyelidiki faktor yang mempengaruhi besar hambatan kawat 1 Semakin panjang kawat maka hambatan kawat semakin besar B A Variabel manipulasi : panjang kawat Variabel respon : hambatan kawat Variabel kontrol : jenis kawat, luas penampang kawat IA > IB RA < RB Hambatan kawat sebanding dengan panjang kawat. lA < lB R ~ ℓ

  18. r ~ R 2 Semakin besar hambatan jenis kawat maka hambatan kawat semakin besar A B IA < IB Variabel manipulasi : jenis kawat Variabel respon : Hambatan Variabel kontrol : panjang, luas penampang kawat RA > RB rA > rB Hambatan kawat sebanding dengan hambatan jenis kawat.

  19. 1 R ~ A 3 Semakin besar luas penampang kawat maka hambatan kawat semakin kecil A B IA < IB Variabel manipulasi : luas penampang kawat RA > RB Variabel respon : hambatan kawat AA < AB Variabel kontrol : jenis kawat, panjang kawat Hambatan kawat berbanding terbalik dengan luas penampang kawat.

  20. Faktor yang mempengaruhi besar hambatan pada kawat adalah :1. Panjang kawat ( l )2. Luas penampang kawat ( A )3. Hambatan jenis kawat ( r ) R = Hambatan (Ω ) l = Panjang kawat ( m ) A = Luas penampang kawat ( m2 )r= Hambatan jenis kawat ( Ω m )

  21. Konduktor dan Isolator Kayu isolator Plastik isolator kayu Alluminium konduktor plastik alluminium Besi konduktor besi tembaga Tembaga konduktor

  22. 1 0 A 5 A 1 A 100 m A Hukum I Kirchhoff Rangkaian seri 1 0 A -5 0 10 20 30 40 50 -10 0 20 40 60 80 100 -5 0 10 20 30 40 50 -10 0 20 40 60 80 100 5 A A A 1 A 100 m A L1 L2 Pada rangkaian tidak bercabang ( seri ) kuat arus listrik dimana-mana sama

  23. 1 0 A 5 A 1 A 100 m A Rangkaian Paralel Σ Imasuk = Σ Ikeluar -5 0 10 20 30 40 50 -10 0 20 40 60 80 100 A L2 1 0 A -5 0 10 20 30 40 50 -10 0 20 40 60 80 100 5 A A 1 A 1 0 A -5 0 10 20 30 40 50 -10 0 20 40 60 80 100 100 m A 5 A A 1 A 100 m A L1 Pada rangkaian bercabang (Paralel) Jumlah kuat arus listrik yang masuk pada titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang

  24. Contoh • Perhatikan rangkaian di bawah dan tentukan nilai I1, I2, I3 ? 3. Perhatikan rangkaian di bawah dan tentukan nilai I1 sampai I7 ? 10A Q I2 S 40 A P I1 I3 I7 25A 2. Tentukanlah kuat arus I1 sampai dengan I6 ? I6 I5 12 A I1 I3 50 mA I1 I2 I3 I2 I4 I4 30mA I5 I6 23mA Jika I1 = I2 15 mA I3 : I4= 1 : 2 dan I5 = 2 I6

  25. Susunan seri pada Hambatan R2 R1 R3 a b c d Vab Vbc Vcd Rs a d Vad Vad = Vab + Vbc + Vcd + I Rs = I R1 I R2 I R3 + + Rs = R1 R2 R3 +

  26. Susunan Paralel pada Hambatan R1 I1 I = I1 + I2 + I3 Vab Vab Vab Vab R2 = I2 I + + a b R3 R1 R2 RP I3 R3 1 1 1 1 = + + RP R1 R2 R3 I Rp b a Vab

  27. 1 2 Ω 4 Ω 3 Ω 2 Ω 3 Ω 4 Ω 5 Ω 1 1 1 = + RP R1 R2 1 1 1 = + RP 6 3 1 1 2 = + RP 6 6 1 3 = RP 6 RP: 2 Ω 3 Ω 4 Ω RP = 2 Ω Contoh Rs = R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7 • Tentukan hambatan pengganti pada rangkaian di bawah Rs =2+4+3+2+4+5+3 Rs =23 Ω Rs = R1+RP+R2 Rs = 4+2+3 2 6 Ω Rs = 9 Ω 3 Ω 3 Ω 4 Ω

  28. 2Ω 2Ω 2Ω 2Ω 4Ω 4Ω 2Ω 2Ω 2Ω 4 2Ω 2Ω 2Ω 4Ω 24Ω 4Ω 8Ω 6Ω 4Ω 2Ω 2Ω 2Ω 2Ω 2Ω 24Ω 8Ω 12Ω 2Ω 2Ω 3 5

  29. V = R1 I I1 R 6Ω 18 volt 4Ω a = I c b R3 I 3Ω 6Ω R2 I2 = I 3 A 1 1 1 1 I1 : I2 = I1 : I2 = : : V = 18 volt 6 R1 3 R2 1 1 1 = + I1 = x I I2 = x I RP R1 R2 1 3 1 1 1 = 2 2 1 1 RP 6 I1 = x 3 I2 = x 3 = + RP 6 3 3 3 3 3 RP = 2 Ω Perhatikan gambar di bawah a c Vab = I R3 Vab = 3 x 4 Vab = 12 V Vbc = I1 R1 b Vbc = 1 x 6 Vbc = 6 V • Tentukan • Kuat arus total • Kuat arus I1 dan I2 • Tegangan ab dan tegangan bc atau Vbc = I2 R2 Vbc = 2 x 3 x6 Vbc = 6 V I1 : I2 = 1 : 2 Rs = R3 + Rp Rs = 4 + 2 Rs = 6Ω I1 = 1 A I2 = 2 A

  30. Latihan 2Ω 2Ω 2Ω 2Ω a d e 4Ω b c 4Ω 2Ω 2Ω f 2Ω a V = 12 V I2 2 Ω 3Ω I I1 4Ω 4Ω 12 V 1Ω 5Ω b 2 1 Tentukan a. Hambatan pengganti b. Kuat arus total c. Kuat arus I1 dan I2 d. Tegangan Vab Tentukan a. Hambatan pengganti b. Kuat arus tiap hambatan c. Tegangan tiap hambatan

  31. V -5 0 10 20 30 40 50 1 0 V -10 0 20 40 60 80 100 5 V 1 V 100 m V v 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. Pengukura ggl

  32. V -5 0 10 20 30 40 50 1 0 V -10 0 20 40 60 80 100 5 V 1 V 100 m V v TEGANGAN JEPIT (V) • Tegangan jepit adalah beda potensial antara ujung – ujung sumber tegangan saat mengalirkan arus listrik atau dalam rangkaian tertutup . Pengukura Tegangan Jepit

  33. E r E E E E r r r r E r r rtotal = n Susunan Seri GGL Susunan Paralel GGL Etotal = n E rtotal = n r Etotal = E E = ggl ( volt) r = hambatan dalam ( Ω) n = jumlah baterai

  34. R p q I E = Vpq + I r E , r Vpq = I R Hukum Ohm dalam rangkaian tertutup Untuk sebuah ggl Hubungan ggl dengan tegangan jepit 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 ) Tegangan jepit

  35. I1 E E E I I2 r r r 6 Ω 3 Ω a b c 4 Ω V = 4 V r = 0,2 Ω LATIHAN • Tiga buah elemen yang dirangkai seri masing – masing memiliki GGL 4 V dan hambatan dalam 0,2 Ω, dirangkai dengan hambatan luar seperti gambar Tentukan : • Hambatan luar • Kuat arus total ( I ) • Kuat arus I1 dan I2 • Tegangan Vab, Vbc • Tegangan jepit

  36. R1=2Ω R2=8Ω A B R1=2Ω R2=8Ω R3=3Ω A R4=12Ω B R5=24Ω R3=3Ω R4=12Ω Jembatan Wheatstone Sehingga RAB menjadi : Hitung Rangkaian pengganti AB Rs1 Rs2 Rs1= R1 + R2 Rs2= R3 + R4 Rs1= 2 + 8 Rs2= 3 + 12 Rs1= 10 Ω Rs2= 15 Ω 1 1 1 RAB Rs1 Rs2 1 5 RAB 30 Syarat Jembatan dalam keadaan seimbang : + = = R1.R4 = R2.R3 1 1 1 RAB 10 15 RAB = 6Ω + = Jika Syarat itu terpenuhi, maka R5diabaikan

  37. Rb R1=2Ω R2=8Ω A B R5=4Ω Ra Rc R1=2Ω R2=8Ω R3=4Ω R4=12Ω A B R5=4Ω R1.R3 Ra = R1+R3+R5 R3=4Ω R4=12Ω R1.R5 Rb = R1+R3+R5 R3.R5 Rc = R1+R3+R5 Transformasi delta Y Sehingga RAB diubah menjadi : Hitung Rangkaian pengganti AB Syarat Jembatan seimbang tidak terpenuhi : R1.R4 = R2.R3 Jika Syarat tidak terpenuhi, maka R5 tidak dapat diabaikan

  38. (2)(4) Ra = Rb R2=8Ω 2+4+4 Rs1 (2)(4) A B Rb = Ra 2+4+4 Rs2 Rc R4=12Ω (4)(4) Rc = 2+4+4 Rs1= Rb + R2 Rs2= Rc + R4 0.8 = Rs1= 0.8 + 10 Rs2= 1.6 + 6 Rs1= 10.8 Ω Rs2= 7.6 Ω 0.8 = 1 1 1 Rp Rs1 Rs2 1 18.4 Rp 82.08 + = = 1.6 = 1 1 1 Rp 10.8 7.6 Rp = 4,46Ω + = Maka : RAB= Ra + Rp RAB= 0.8 Ω + 4.46Ω RAB= 5.26 Ω

  39. Hukum II Kirchoff: Jumlah GGL dan Tegangan Jepit Dalam suatu Rangkaian Tertutup sama dengan Nol Tentukan besar arus yang melewati tiap-tiap cabang penghantar! R1 =2Ω R4 =2Ω E3 =3V R3 =2Ω E1 =3V E2 =6V R5 =2Ω R2 =2Ω

  40. Loop II Loop I i1 i3 i2 R4 =2Ω R1 =2Ω E3 =3V R3 =2Ω R3 =2Ω i2 I2 = I1 + I3 I3 = I2 - I1 2 I2 + 4 I3 = 3 E1 =3V E2 =6V E2 =6V 2 I2 + 4 (I2 - I1) = 3 -4 I1 + 6 I2 = 3 (3) R5 =2Ω R2 =2Ω SUBTITUSI (1) DAN (3) E1 –E2 + I1(R1+R2) + I2R3 = 0 I1 = 3/8 A 4 I1 + 2 I2 = 3 -4 I1 + 6 I2 = 3 3 –6 + I1(2+2) + I2(2) = 0 + I3 = I2 - I1 (1) 8 I2 = 6 4 I1 + 2 I2 = 3 I3 = I2 - I1 I2 = ¾ A E3 –E2 + I3(R4+R5) + I2R3 = 0 I3 = (¾)- (3/8) 3 –6 + I3(2+2) + I2(2) = 0 I3 = 3/8 A 4 I1 + 2 (¾) = 3 2 I2 + 4 I3 = 3 (2)

  41. 7.4 Energi dan Daya Listrik • Energi Listrik • Daya Listrik Contoh : • Pada sebuah lampu pijar tertera 100 W, 220 V. Tentukan hambatan lampu tsb ! • Lampu pijar dari 60 W, 220 V, dipasang pada tegangan 110 V, tentukan daya yg dapakai lampu tsb !

  42. Contoh soal dan Pembahasan

More Related