LISTRIK DINAMIS ( HUKUM OHM DAN HUKUM KIRCHOFF )

1. LISTRIK DINAMIS ( HUKUM OHM DAN HUKUM KIRCHOFF )

2. MATERI SOAL HITUNG

3. MATERI HUKUM OHM HUKUM KIRCHOFF

4. Mengukurkuatarus

5. Mengukurteganganlistrik

6. HUKUM OHM

7. HUKUM OHM Besar kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antar ujung-ujung penghantar, asalkan suhu penghantar tetap.

8. dirumuskan sebagai berikut: V = I R dengan V = beda potensial antara ujung- ujung penghantar dalam volt I = arus listrik yang mengalir dalam ampere R = hambatan penghantar dalam ohm

10. Hambatan pada penghantar kawat ρ A L

11. Hambatan pada penghantar kawat ρ . L R = -------- A Keterangan : R = hambatan penghantar dalam ohm ρ = hambatan jenis dalam ohm meter L = panjang penghantar dalam m A = luas penampang penghantar dalam m²

12. Hubungan hambatan dengan kenaikan suhu. ρt = ρo (1 + α.Δ T) Keterangan : ρt = hambat jenis zat pada suhu T dalam ohm .m ρo = hambat jenis zat mula-mula dalam ohm.m α = koefisien suhu dalam /ºC ΔT = perubahan suhu dalam ºC

13. Hubungan hambatan dengan perubahan suhu Rt = Ro(1 + α.ΔT) Keterangan : Rt = hambatan penghantar pada suhu T dalam ohm Ro = hambatn penghantar semula dalam ohm α = koefisien suhu dalam /ºC ΔT = kenaikan suhu dalam ºC

14. Hukum I Kirchhoff Jumlah arus yang masuk ke titik cabang suatu penghantar sama dengan jumlah arus yang meninggalkan atau keluar dari titik cabang penghantar tersebut

15. i masuk i 2 i keluar i 3 i 1 Persamaannya dapat dituliskan: Σi = 0 ∑i masuk = ∑i keluar i1 = i2 + i3

16. Hukum II Kirchhoff Pada rangkaian tertutup jumlah aljabar gaya gerak listrik ( ggl) sumber arus sama dengan jumlah aljabar penurunan beda potensial ( hasil perkalian antara kuat arus dan hambatan ).

18. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut: ΣE + Σ(I.R) = 0 Keterangan : E = ggl sumber arus dalam volt I = kuat arus dalam ampere R = hambatan dalam ohm

19. Jika pada rangkaian hanya ada satu sumber tegangan maka: E = I(R+r) Atau dapat dituliskan : E I = ---------- (R+r)

20. Keterangan : E = ggl sumber arus dalam volt I = kuat arus dalam A r = hambatan dalam sumber arus dalam ohm R = hambatan luar atau penghambat dalam ohm

21. Sedangkan tegangan tegangan jepitnya adalah: V=I.R Tegangan jepit merupakan tegangan penggunaan diluar sumber arus.

22. RANGKAIAN MAJEMUK PENENTUAN TA NDA PADA BESARAN • Semua hambatan dihitung positif • Tanda untuk sumber tegangan negatif positif

23. Arus yang searah dengan penelusuran loop dihitung positif,sedangkan yang berlawanan dengan arah penelusuran dihitung negatif. • Jika hasil akhir perhitungan kuat arus bernilai negatif maka kuat arus yang sebenarnya merupakan kebalikan dari arah yang ditetapkan.

25. Langkah-langkah a. Titik cabang yang dianalisis sebanyak (n-1) , n adalah jumlah titik cabang pada suatu rangkaian (misal ada dua titik, berarti yang dianalisis hanya satu titik cabang) b. Mengumpamakan arah arus dalam rangkaian (dalam titik cabang harus ada arus masuk dan arus keluar) c. Mengumpamakan arah arus dalam loop.

26. Dengan hukum I kirchhoff maka Σ I masuk = Σ I keluar, pada titik A I = I1 + I2 Dengan hukum II Kirchhoff Σ E + Σ I.R = 0

27. loop I = ABFEA -E1-E2+I2(R4+R2)-I1(R3+R1+R1+R2) = 0 loop 2= ADCBA E3 + E2 - I(R5+R3) - I2(R4+R2) = 0 Dengan cara eliminasi dua persamaan didapatkan besaran yang dicari

32. SOAL SOAL 1 SOAL 4 SOAL 2 SOAL 5 SOAL 3

33. SOAL 1 Diketahui kuat arus sebesar 0,5 ampere mengalir pada suatu penghantar yang memiliki beda potensial 6 volt. Tentukan hambatan listrik penghantar tersebut!

34. Diketahui : V = 6 V I = 0,5 A Ditanyakan: R = ... ? Jawab : V 6 R = ---- = ----- I 0,5 R = 12 ohm

35. SOAL 2 Diketahui sebuah kawat penghantar memiliki panjang 100 m, luas penampang 2,5 mm2, dan hambatan jenis sebesar 17 × 10- 7 ohm m. Tentukan besarnya hambatan kawat tersebut!

36. Diketahui : a. l = 100 m b. A = 2,5 mm2 = 25 × 10-7 m2 c. ρ = 17 × 10-7Ωm

37. Ditanyakan : R = ... ? Jawab : l R = ρ ----- A 100 = 17 . 10-7 ----------- 25 .10-7 = 68 Ω

38. SOAL 3 Pada sebuah kawat penghantar dengan hambatan 11,5 ohm dihubungkan dengan sumber tegangan 6 V yang berhambatan dalam 0,5 ohm.tentukan : a. Kuat arus pada rangkaian b. Tegangan jepit!

39. Penyelesaian: • E 6 • I = ------------ = ------------- • R+r 11 ,5 + 0,5 • 6 • = ------ = 0,5 A • 12 • K = I.R = • = 0,5 x 11,5 = 5,75 V

40. SOAL 4 Sebuah rangkaian tertutup seperti gambar berikut ini

41. Hitunglah: • a. Kuat arus pada rangkaian • Beda potensial antara titik A • dan C

42. Penyelesaian: Diketahui: E1= 10V R1=2 ohm R1= 1 ohm R2=6 ohm E2= 9V R3=3 ohm R2= 0,5 ohm R4=4 ohm E3= 4 V R5=8 ohm R3= 0,5 ohm Soal =? a. I b. VAC

44. Arah arus dan arah penelusuran loop kita tentukan searah jarum jam. • ΣE + Σ (I.R) = 0

45. E1 - E2 + E3 + I (R1 + !+R2 + R2 + R4 + R5 + R3 + R3) = 0 10 – 9 + 4 + I (1 + 2 + ½ + 6 + 4 + 8 + ½ + 3) = 0 5 - I(25) = 0 I = 0,2 A

46. b. VAC+E1-E2= I (R1+R1+R2+R2+R4) Vac+10-9 = 0,2 (1+2+1/2+6+4) Vac +1 = 0,2 (13,5) Vac = 2,7 - 1 Vac = 1,7 volt Atau Vac-E3 = - I(R3+r3+R5) Vac-4 = -0,2(3+0,5+8) Vac-4 = -0,2(11,5) Vac = -2,3+4 Vac = 1,7 volt

47. SOAL 5 Perhatikan rangkaian tertutup berikut ini : Tentukan kuat arus yang mengalir pada masing-masing hambatan!

48. Penyelesaian : Diketahui: E1 = 8V E2 =1 8V R1 = 4 ohm R2 = 2 ohm R3 = 6 ohm Soal? I1,I2 dan I3

49. Jawab: Kuat arus pada titik cabang A: I3 = I1 + I2

50. LoopI: E = I.R E1 = I1R1 + I3R3 8 = I1.4 + I3.6 8 = I1.4 + (I1+I2) 6 8 = 4.I1 + 6.I1 + 6.I2 8 = 10.I1 + 6I2 ………… (1)