DASAR KELISTRIKAN prepared by electrical section team Apa Listrik Itu ? Listrik adalah aliran elektron dari satu atom ke atom lainnya pada sebuah penghantar. Untuk memahami dan mengerti tentang listrik, maka terlebih dahulu harus memahami bagian benda terkecil yakni atom. Semua jenis benda baik dalam bentuk padat, cair maupun gas terbentuk dari atom-atom yang terdiri dari proton, neutron, dan elektron. Jenis Atom Proton K L Elektron M N Atom hidrogen Atom karbon Atom tembaga Macam-macam Listrik Batangan kaca Listrik statis Timbul arus listrik statis Kain sutera + + Listrik dinamis 0 0 _ Listrik arus searah Listrik arus bolak-balik ARUS, TEGANGAN, DAN TAHANAN LISTRIK Arus listrik Aliran elektron melalui penghantar disebut arus dan diukur dalam amper. Satu amper arus listrik adalah gerakan 6,28 X 1018 elektron perdetik dalam sebuah penghantar. Kawat tembaga 6,28 X 1018 elektron perdetik Satu amper Jumlah aliran elektron perdetik Tegangan listrik Tegangan adalah tekanan yang menyebabkan aliran listrik pada sebuah penghantar. Adanya tegangan tergantung pada perbedaan muatan dari ujung-ujung penghantar. 1 amper A Perbedaan ketinggian permukaan air Generator Aliran air B Air mengalir karena perbedaan tekanan Lampu 1 amper Generator sebagai pembangkit listrik Tahanan listrik Setiap penghantar memberikan penahanan terhadap aliran arus listrik, hal tersebut disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain : 1. Tiap-tiap atom menahan perpindahan elektron dan terjadi perlawanan terhadap inti arah luarnya. 2. Benturan elektron-elektron dan atom tidak terhitung pada sebuah penghantar. Benturan ini menyebabkan timbulnya panas pada penghantar. Tahanan diukur dengan satuan Ohm (). Satu ohm adalah besar tahanan yang akan mengalirkan arus sebesar 1 amper dengan tegangan sebesar 1 volt. A Ampermeter + _ V Batere Resistor Volt meter Rangkaian dasar kelistrikan Hukum Ohm Hukum ohm adalah hukum yang menyatakan bahwa apabila arus listrik mengalir pada sebuah penghantar, intensitas arusnya sama dengan tegangan yang mendorongnya dibagi dengan tahanan penghantar. Hukum Ohm digunakan untuk menentukan besar arus (I), tegangan (E), dan tahanan (R) dalam sebuah rangkaian. Hukum Ohm dapat dinyatakan dalam tiga formulasi berbeda seperti gambar disamping.: E=IXR ---------> Volt E I = -------R ---------> Amper E R = ------I ---------> Ohm () Metoda yang sederhana untuk mengingat hubungan ketiga formulasi tersebut di atas ditunjukkan pada gambar 11. Formula ini digunakan untuk menghitung Tegangan (E), Arus (I), dan Tahanan (R) sebagai kuantitas yang belum diketahui, dalam hal ini dua kuantitas lainnya harus diketahui sebelumnya. E I R E I = E R E = I = I R R Cara yang mudah untuk mengingat hukum Ohm RANGKAIAN LISTRIK + Serie + Paralel Jenis Rangkaian Listrik + Serie-paralel Sifat rangkaian serie 1. Arus yang mengalir pada tiap bagian rangkaian adalah sama 2. Tahanan total adalah jumlah seluruh tahanan pada rangkaian. 3. Tegangan sumber sama dengan jumlah tegangan pada setiap bagian rangkaian tersebut. Sifat rangkaian paralel 1. Tegangan pada tiap-tiap tahanan sama dengan tegangan sumber. 2. Besarnya arus yang mengalir pada tiap cabang berbeda, hal ini tergantung besarnya tahanan yang dipasang dan besarnya arus total sama dengan jumlah arus yang mengalir pada cabang rangkaian. 3. Tahanan total sama dengan jumlah kebalikan dari tahanan bagian-bagian. R1 = 2 Rangkaian serie dengan dua tahanan + R2 = 4 E = 12 V - + - Rangkaian paralel dengan 2 tahanan E = 12V R1 = 6 R2 = 3 R1 = 2 Rangkaian campuran dengan 3 tahanan + E = 12 V - R2 = 6 R3 = 3 MAGNET DAN INDUKSI U S Potongan besi menempel pada kutub magnet Jenis-jenis Magnet a. Magnet tetap (permanent) b. Magnet tidak tetap (remanent) U U Bentuk Magnet S Magnet batang U S Magnet “U” S Magnet jarum SIFAT-SIFAT MAGNET 1. Menarik logam yang ada disekitarnya. 2. Pada magnet jarum, kutub utara selalu menunjuk ke arah utara dan kutub selatan menunjuk ke arah selatan selama tidak ada pengaruh dari luar. 3. Apabila dua kutub yang senama didekatkan maka akan saling tolak-menolak, sebaliknya kutub yang tidak senama akan saling tarik menarik. 4. Kekuatannya akan berkurang apabila dipanaskan atau dipukul-pukul. S U U S Kutub magnet senama akan tolak-menolak U S U S Kutub magnet tidak senama akan tarik-menarik Elektromagnet Apabila sebuah penghantar dialiri arus listrik, maka sepanjang penghantar tersebut akan dikelilingi lingkaran garis gaya magnet. Garis gaya magnet Arus + Penghantar Garis gaya magnet mengelilingi penghantar yang dialiri arus listrik Untuk memudahkan penentuan arah garis gaya magnet di sekitar penghantar digunakan kaidah tangan kanan. Dalam hal ini ibu jari menunjukkan arah arus dan keempat jari lainnya menunjukkan arah gerak magnetis. Kaidah tangan kanan Arah arus menjauh Flux magnet Arah arus mendekat Hubungan arah arus dan gerak magnetis GARIS GAYA MAGNET Bila sebuah penghantar yang dialiri arus berupa gulungan. Maka gulungan tersebut akan membentuk garis gaya magnet yang banyak dengan arah yang sama, sehingga membentuk magnet yang kuat. Arus Garis gaya magnet pada sebuah gulungan GAYA ELEKTROMAGNET Yang dimaksud dengan gaya elektromagnet adalah gaya yang bekerja pada penghantar ketika dialiri arus listrik dan berada di dalam medan magnet. Gaya elektromagnet ini diterapkan diantaranya pada motor starter, motor wiper dan sebagainya. U U U S S + - Arah gaya electromagnet S Arah gerakan penghantar INDUKSI ELEKTROMAGNET Apabila sebuah penghantar digerakkan memotong medan magnet, maka pada penghantar tersebut akan terbangkit arus listrik. Peristiwa ini biasa disebut induksi elektromagnet. Arah gerakan U B U Arah gerakan penghantar A S S Lampu Terbangkitnya arus induksi INDUKSI LISTRIK Saklar Induksi sendiri (self induction) + - Kumparan Batere Saklar Induksi mutual (mutual induction) Kumparan primer + - Batere Kumparan sekunder SEKIAN TERIMA KASIH