1 / 25

Rangkaian Arus Searah

Rangkaian Arus Searah. Diagram rangkaian arus searah biasanya terdiri dari komponen-komponen batere, kapasitor, resistor, dan kawat. Komponen-komponen tersebut biasaya digambarkan dalam bentuk simbol pada tabel berikut. 22. 1 Resistor Seri

maalik
Télécharger la présentation

Rangkaian Arus Searah

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. RangkaianArusSearah

  2. Diagram rangkaian arus searah biasanya terdiri dari komponen-komponen batere, kapasitor, resistor, dan kawat. Komponen-komponen tersebut biasaya digambarkan dalam bentuk simbol pada tabel berikut.

  3. 22. 1 Resistor Seri Dua resistor atau lebih yang dihubungkan seperti pada Gambar 22.1 berikut dikatakan dihubungkan secara seri. R1 R2 R3 i i i V1 V2 V3 + - Gambar 22.1 Resistor yang Dihubungkan Seri V

  4. Muatan yang melalui R1 = muatan yang melalui R2 = muatanyang melalui R3. Sehingga arus i yang melalui masing-masing resistor juga sama. Tegangan total V = V1 + V2 + V3 = iR1 + iR2 + iR3 = i(R1 + R2 + R3) = i Rek Rek = R1 + R2 + R3 Untuk n buah resistor berlaku Rek = R1 + R2 + R3 + . . . + Rn atau (22.1)

  5. 22. 2 Resistor Paralel Dua resistor atau lebih yang dihubungkan seperti pada Gambar 22.2 berikut dikatakan dihubungkan secara paralel. i1 R1 + - i2 i3 R2 R3 V Gambar 22.2 Resistor yang Dihubungkan Paralel Arus yang meninggalkan batere dan masuk ke resistor R1, R2, dan R3 masing- masing adalah i1, i2, dan i3.

  6. Arus yang masuk ke baterai i = i1 + i2 + i3 Beda potensial V untuk masing-masing resistor sama, sehingga i = V/R1 + V/R2 + V/R3 = V(1/R1 + 1/R2 + 1/R3) Didapat Untuk n buah resistor berlaku, atau (22.2)

  7. 22. 3 Gaya GerakListrik (Electromotive Force) Gaya geraklistrik (ggl) adalahbedapotensialantara terminal sumberenergi (biasanyabatere). Komponenataualatuntukmerubahsatujenisenergimenjadijenisenergilistrikdisebutsumberggl, dilambangkandenganE. Gaya geraklistrikdidefinisikansebagai, Kerja per satuanmuatan yang dilakukanuntukmenggerakkanmuatandari terminal denganpotensial yang lebihrendahke terminal denganpotensial yang lebihtinggi, atau E (22.3)

  8. 22. 4 Tahanan Dalam (Internal resistance) Sebuah baterai yang ril selalu mempunyai tahanan. Karena tahanan ini satu kesatuan dengan baterai, maka disebut sebagai tahanan dalam, dilambangkan dengan r. Gambar 22.3 adalah sebuah batere dengan tahanan dalam r dihubungkan dengan sebuah resistor eksternal R. i Batere b i R a i + r i E – Gambar 22.3 Rangkaian dengan baterai ril yang mempunyai tahanan dalam dan ggl

  9. Dari persamaan 22.3 didapat dW = Edq = E i dt Dari prinsip kekekalan energi dapat disimpulkan bahwa, Kerja yang dilakukan oleh baterai sama dengan energi termal yang dihasilkan resistor. E i dt = i2(R + r) dt Sehingga didapat E = i (R + r)(22.4) atau E (22.5)

  10. Untuk baterai ideal, nilai r pada persamaan (22.5) sama dengan nol, sehingga Tegangan terminal Vba (lihat gambar 22.3) adalah Vba = E – ir (22.7) Contoh 22.1 Sebuahbaterai 9,0 V dengantahanan 0,50  dihubungkanpadarangkaiansepertiGambarberikut. Berapabesararus yang ditarikdaribaterai? Berapategangan terminal baterai? Berapaaruspada resistor 6,0 ? Penyelesaian E (22.6)

  11. 10,0  8,0  6,0  4,0  5,0  E = 9,0  r = 0,50 

  12. 22. 5 Hukum Kirchhoff 22.5.1 Hukum Kirchhoff Pertama Hukum Kirchhoff pertama disebut juga sebagai hukum titik cabang yang dinyatakan sebagai, Jumlah arus yang memasuki cabang sama dengan jumlah arus yang meninggalkan cabang tersebut . 22.5.2 Hukum Kirchhoff Kedua Hukum Kirchhoff kedua disebut juga sebagai hukum lintasan tertutup (loop) yang dinyatakan sebagai, Jumlah aljabar perubahan potensial pada suatu lintasan tertutup (loop) suatyu rangkaian sama dengan nol. Perhatikan Gambar 22.4

  13. i1 R1 E 1 E 2 b a c + - - + i3 i2 R3 R2 Gambar 22.4 PenerapanHukum Kirchhoff d Perhatikan i1mempunyainilai yang samapadacabangbad. i2mempunyainilai yang samapadacabangdcb. i3mempunyainilai yang samapadacabangbd.

  14. Hukum Kirchhoff I Jikakitatinjautitikd, makaberlaku i1 + i3 = i2 i1 R1 E 1 E 2 b a c + - - + i3 i2 R3 R2 d Gambar 22.4 PenerapanHukum Kirchhoff

  15. Hukum Kirchhoff I Jikakitatinjautitikb, makaberlaku i2 = i1 + i3 i1 R1 E 1 E 2 b a c + - - + i3 i2 R3 R2 d Gambar 22.4 PenerapanHukum Kirchhoff

  16. Hukum Kirchhoff II Jikakitajelajahirangkaianbagiankirimulaidarititikb, makaberlaku E 1 – i1R1 + i3R3 = 0 i1 R1 E 1 E 2 b a c + - - + i3 i2 R3 R2 d Gambar 22.4 PenerapanHukum Kirchhoff

  17. Hukum Kirchhoff II Jikakitajelajahirangkaianbagiankananmulaidarititikd, makaberlaku – i2R2 – E 2 + i3R3 = 0 i1 R1 E 1 E 2 b a c + - - + i3 i2 R3 R2 d Gambar 22.4 PenerapanHukum Kirchhoff

  18. Contoh 22.2 Hitungarusi1, i2, i3padasetiapcabangdariGambarberikut. Penyelesaian d 30  h i1 40  R = 1 i3 E = 45 V a c b 20  i2 r = 1,0  E = 80 V Hukum Kirchhoff I i3 = i1 + i2 (i) g e f

  19. Hukum Kirchhoff II Perhatikan loop a-b-c-d-h-a (40)i3 +(1)i3 – 45 + (30)i1 = 0 41i3 + 30i1 – 45 = 0 (ii) 30  h i1 40  r = 1 i3 E = 45 V d a c b 20  i2 r = 1,0  E = 80 V g e f

  20. Hukum Kirchhoff II Perhatikan loop a-b-c-d-e-f-g-a (40)i3 +(1)i3 – 45 + (20)i2 + (1)i2 – 80 = 0 41i3+ 21i2 = 125 (iii) 30  h i1 40  r = 1 i3 E = 45 V d a c b 20  i2 r = 1,0  E = 80 V g e f

  21. i3 = i1 + i2 (i) 41i3 + 30i1 – 45 = 0 (ii) 41i3 + 21i2 = 125 (iii) Didapat i1 = –0,858A i2 = 2,58 A i3 = 1,7 A

  22. Latihan Dari Gambarberikuttentukanbesararus masing-masing resistor danbedapotensialantaraadanb, jika diketahui E 1 = 6,0 V, E 2 = 5,0 V, E 3 = 4,0 V, R1 = 100 , R2= 50  + - R2 E 1 E 2 E 3 c a + - + - R1

  23. 2. Tentukan besar dan arah arus yang melalui R1 dan R2 pada gambar berikut. R1 = 22  V1 = 9,0 V R2 = 15  V3 = 6,0 V

  24. 3. Tentukan besar dan arah arus yang melalui R1 dan R2 pada gambar berikut. R1 = 22  r1 = 1,2  V1 = 9,0 V R2 = 15  V3 = 6,0 V r2 = 1,2 

More Related