Listrik Dinamis
Perhatikan gambar di samping.
 |
| Air mengalir dalam bejana |
Jika kran dibuka, maka air akan mengalir dari baskom A menuju baskom B. Hal ini disebabkan energi yang dialami air pada baskom A lebih besar dari pada air pada baskom B.Energi itu disebut energi potensial. Kaprikornus sanggup disimpulkan,
“Air sanggup mengalir lantaran baskom yang dihubungkan mempunyai beda potensial”
“Air mengalir dari energi potensial tinggi ke energi potensial rendah”
Perhatikan gambar berikut.
 |
| Beda potensial dua benda bermuatan |
Arus Listrik
Listrik dinamis mempelajari wacana muatan-muatan listrik (elektron) yang bergerak melalui penghantar.
Banyaknya muatan listrik yang berpindah dalam selang waktu disebut Kuat Arus Listrik (I)
Besarnya berpengaruh arus listrik yang ditimbulkan oleh perpindahan muatan listrik dalam selang waktu tertentu sanggup dihitung dengan persamaan
Keterangan:
I = berpengaruh arus listrik (Ampere = A)
Q = muatan listrik yang mengalir (Coulomb = C)
t = waktu(detik atau sekon = det atau s)
Arus listrik terjadi lantaran berpindahnya muatan listrik yang berpindah
Elektron mempunyai muatan listrik dasar sebesar Qe = 1,6 x 10-19 C
Kaprikornus menurut muatan listrik yang mengalir, jumlah elektron sanggup dihitung dengan persamaan
Keterangan:
n = jumlah elektron
Q = muatan listrik yang mengalir (Coulomb = C)
Qe = muatan dasar listrik elektron (1,6 x 10-19 C)
Contoh Soal
Kuat arus listrik yang mengalir pada lampu 2 A. Jika lampu menyala selama 10 menit,
a. berapakah muatan listrik yang mengalir pada lampu?
b. banyaknya elektron yang mengalir pada lampu.
Jawaban : a. 1200 C b. 750 x 1019 elektron
Kuat arus listrik sanggup diukur dengan memakai alat Amperemeter.
Agar Amperemeter berfungsi dengan baik, perhatikan pemasangannya menyerupai gambar berikut.
 |
| Pemasangan amperemeter dalam pengukuran berpengaruh arus |
Cara menghitung berpengaruh arus dengan amperemeter adalah
Beda Potensial
Arus listrik sanggup mengalir lantaran adanya beda potensial antara dua buah benda yang dihubungkan dengan pengantar.
Beda (energi) potensial listrik merupakan besarnya perjuangan yang dilakukan untuk memindahkan muatan listrik.
Oleh lantaran itu, beda potensial sanggup dihitung dengan persamaan:
Keterangan:
V = beda potensial (Volt = V)
W = perjuangan listrik dalam memindahkan uatan listrik (Joule = J)
Q = muatan listrik yang mengalir(Coulomb = C)
Kuat arus listrik sanggup diukur dengan memakai alat Voltmeter.
Agar Voltmeter berfungsi dengan baik, perhatikan pemasangannya menyerupai gambar berikut.
 |
| Pemasangan voltmeter dalam pengukuran beda potensial |
Cara menghitung beda potensial (tegangan listrik) dengan voltmeter adalah
Daya Antar Listrik
Pada awal pembelajaran ini, kita pahami listrik sanggup mengalir lantaran adanya dua benda yang mempunyai beda potensial yang dihubungkan dengan pengantar. Jadi, besar kecilnya berpengaruh arus (daya antar listrik) dipengaruhi oleh kendala pada kabel pengantar. Daya antar listrik merupakan kecepatan dalam mengantarkan listrik.
Daya antar listrik dipengaruihi oleh
- Jenis kawat (ρ)
- Panjang kawat (l)
- Luas penampang kawat (A)
Besar kendala pada pengantar sanggup dihitung dengan persamaan,
Oleh lantaran itu, beda potensial sanggup dihitung dengan persamaan:
Keterangan:
R = Hambatan(Ohm = Ω )
ρ = kendala jenis suatu kawat (Ohm meter = Ω . m)
l = panjang kawat (meter = m)
A = luas penampang kawat (meter persegi = m2)
Berikut, kendala jenis beberapa kabel pengantar.
Contoh soal.
- Kawat tembaga panjangnya 15 m mempunyai luas penampang 5 mm2 . Jika kendala jenisnya 1,7 x 10-8 Ωm, berapakah kendala kawat tembaga?
- Dua kawat A dan B luas penampangnya sama dan terbuat dari materi yang sama. Panjang kawat A tiga kali panjang kawat B. Jika kendala kawat A 150 Ω, berapakah kendala kawat B?
Jawaban:
- 5,1 x 10-2 Ω
- 30 Ω
Hukum Ohm
Seorang andal Fisika dari Jerman, George Simon Ohm (1789 – 1854) meneliti hubungan antara berpengaruh arus listrik dengan beda potensial listrik pada rangkaian listrik.
Hukum Ohm yang berbunyi
“besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan kepadanya”
 |
| Grafik hubungan V-I sesuai dengan aturan ohm |
Berdasarkan aturan tersebut, aturan ohm dinyatakan dalam persamaan:
Keterangan:
V = Beda Potensial (Volt = V)
I = Kuat Arus listrik (Ampere = A)
R = kendala listrik (Ohm =Ω)
Contoh Soal:
- Kawat penghantar kedua ujungnya mempunyai beda potensial sebesar 6 volt, mengakibatkan arus listrik mengalir pada kawat itu 2A. Berapakah kendala kawat itu?
- Konduktor berhambatan 400 Ω dihubungkan dengan sumber tegangan, sehingga mengalir arus listrik 500 mA. Berapakah beda potensial ujung-ujung kondutor tersebut?
Jawaban:
- 3 Ω
- 200 V
Hukum Kirchoff
Bandingkan kedua gambar berikut.
Apakah terperinci lampu-lampu yang dirangkai menyerupai gambar 1 dan gambar 2 sama terangnya saat listrik mengalir?
Hal rangkaian ini dianalisis pertama kali oleh Robert Gustav Kirchoff (Fisikawan Jerman, 1824 – 1887)
Hukum I Kirchoff berbunyi,
“Jumlah berpengaruh aru listrik yang masuk titik percabangan sama dengan jumlah berpengaruh arus listrik mang meninggalkan titik percabangan.”
Imasuk = Ikeluar
I1 = I2 + I3
Keterangan = I = berpengaruh arus listrik (A)
Contoh Soal
Perhatikan gambar disamping.
Pada titik P dari sebuah rangkaian listrik ada 4 cabang, 2 cabang masuk dan 2 cabang keluar. Jika diketahui besarnya I1 = 6 A, I2 = 3 A, dan I3 = 7 A, tentukan berapa besar nilai dari I4?
Jawaban: 2A
Berdasarkan pernyataan Hukum I Kirchoff, listrik sanggup dirangkai menjadi tiga jenis:
- Rangkaian Seri
- Rangkaian Paralel
- Rangkaian Seri - Paralel
1. Rangkaian Seri
I1 = I2 = I3
V = V1 + V2 + V3
R = R1 + R2 + R3
2. Rangkaian Paralel
I = I1 + I2 + I3
V = V1 = V2 = V3
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
Berikut ini beberapa soal listrik dinamis dalam Ujian nasional
1. Soal UN 2016
***
0 Response to "Listrik Dinamis"
Posting Komentar