LISTRIK DINAMIS

LISTRIK DINAMIS
Listrik mengalir
Kompetensi Dasar dan Indikator
Kompetensi Dasar :
3.5 Menerapkan konsep rangkaian listrik, energi dan daya listrik, sumber
energy listrik dalam kehidupan sehari-hari termasuk sumber energi listrik
alternatif.
4.5 Menyajikan hasil rancangan berbagai rangkaian listrik
Indikator :
 Menjelaskan konsep arus listrik
 Menjelaskan konsep hukum Ohm
 Membuat rangkaian listrik sederhana ( seri, paralel atau campuran )
 Menghitung hambatan pengganti ( seri dan Paralel )
 Menghitung kuat arus pada rangkaian tertutup
 Menggunakan Hukum Kirchoff
PETA KONSEP
Arus
listrik
Listrik
Dinamis
Hambatan
Jenis
Hukum
Ohm
Kondukti
vitas
Rangkaian
Hambatan
Hukum I
Kirchoff
Paralel
Seri
Rangkaian
listrik
Klik
Menentukan arus listrik dan arus elektron.
Klik
Klik
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
MMene
Rangkaian Tertutup
Rangkaian Terbuka
• Mengapa Lampu mati ?
• Mengapa Lampu menyala ?
Dalam rangkaian apa agar Arus listrik dapat mengalir ?
Aliran arus listrik
Benda A Potensial tinggi
Benda B Potensial rendah
Arus listrik
Konduktor
Arus elektron
Apakah ketika
terjadi aliran
muatan listrik dari B
ke A sampai
muatan di B habis ?
Ketika benda A dan B memiliki jumlah dan jenis muatan
muatan yang sama maka kedua benda dapat dikatakan telah
memiliki potensial yang bagaimana ?
Arus listrik dapat mengalir jika ada beda potensial
Umpan Balik:
Dua syarat agar arus listrik dapat mengalir adalah....
KUAT ARUS LISTRIK
Adalah : Banyaknya muatan yang mengalir pada penghantar tiap detik
• I = Q /t atau Q= Ix t
1.Diket : Q= 360 C, t=2x60=120 s
I= Kuat arus listrik ( ampere/ A ) Ditanya : I
Q= jumlah muatan( coulomb/C ) Jawab I= Q/t= 360/120 = 3 A
t = waktu ( sekon )
Contoh :
1.Muatan sebesar 360 C mengalir dalam dua menit dalam suatu rangkaian.
Tentukan Kuat arus rangkaian listrik tersebut!
2. Dalam waktu dua menit arus listrik sebesar 2 A mengalir sepanjang kawat
penghantar. Tentukan muatan yang berpindah
Diket : t=120s, I= 2 A Dity: Q jawab Q= Ixt= 2x120=240 C
HUKUM OHM
Adalah “Kuat arus dalam suatu rangkaian berbanding lurus dengan tegangan dan
berbanding terbalik dengan hambatan rangkaian”. Hukum Ohm digunakan sebagai
hokum dasar pada rangkaian listrik, digunakan untuk menghitung tegangan listrik/V ,
hambatan/R dan kuat arus listrik / I
• Rumus : I = V atau R = V
atau V= I x R
R
I
Biar lebih mudah mengingat rumus perhatikan ilustrasi dibawah
• I= Kuat arus ( ampere/ A)
• V= tegangan/ sumber arus listrik (volt/v) contoh baterai
• R= Hambatan/ resistor ( ohm/Ω) lampu semua peralatan eletronik
Dimana :
I= Kuat arus listrik ( Ampere/A )
V= Tegangan listrik ( volt/ V)/sumber arus listrik contoh baterai, pln
R= Hambatan listrik/resistor (Ohm/Ω ),lampu, alat2 elektronik
Contoh sederhana :
1.Hambatan listrik 9 ohm dirangkai dengan baterai yang memiliki
Tegangan 6 volt. Berapa nilai kuat arus listrik yang mengalir?
Diket : R=9Ω
V= 6 v
Dity : I = V/R = 6/9 = 0, 6 A
2.Diketahui nilai tegangan pada suatu rangkaian sebesar 24 volt dan
nilai arus yang terbaca pada amperemeter sebesar 10 mA. Berapakah
nilai resistansinya?
Diket :
V=24 v
I= 10mA = 10/1000= 0,01 A
Dity : R
Jawab
R= V/I = 24/0,01 = 2400 ohm
Rangkaian Listrik adalah :
- Sebuah jalur atau rangkaian sehingga elektron dapat mengalir dari sumber voltase atau
arus listrik. Proses perpindahan elektron inilah yang kita kenal sebagai listrik.
- Elektron dapat mengalir pada material penghantar arus listrik yakni konduktor. Oleh karena
itu kabel dipakai pada rangkaian listrik karena kabel terbuat dari tembaga yang dapat
menghantarkan arus listrik.
Untuk menggambar rangkaian listrik kita harus menyederhanakan seperti gambar
Ciri ciri Rangkaian hambatan seri :
1.Cara menyusun rangkaian cenderung praktis dan sederhana.
2.Semua komponen listrik disusun secara sejajar (berderet atau berurutan).
3.Kabel penghubung pada seluruh komponen tidak memiliki percabangan sepanjang
rangkaian.
4.Hanya ada satu jalan yang dapat dilalui oleh arus, jadi jika ada satu jalur yang
terputus maka rangkaian tidak dapat berfungsi dengan benar.
5.Arus listrik yang mengalir di berbagai titik dalam rangkaian sama besarnya
6. Setiap komponen yang terpasang akan mendapat arus yang sama.
7.Beda potensial/tegangan pada setiap komponen yang terpasang memiliki nilai
yang berbeda.
8.Memiliki hambatan total yang lebih besar daripada hambatan penyusunnya.
I total = I1 = I 2 = I3 = I 4
Vtotal = V1 + V2 + V3 + V4
Rseri/Rs = R1 + R2 + R3 + R4
Perhatikan rangkaian listrik diatas !
Diketahui nilai R1 = 4 Ohm, R2 = 5 Ohm, dan R3 = 2 Ohm. Jika nilai arus listriknya sebesar 2 A,
maka berapa nilai tegangan rangkaian tersebut dan nilai tegangan pada masing2 rangkaian
Diket :
R1= 4 Ω, R2 = 5 Ω, R3= 2Ω
I=2A
ditanya : Vtotal dan V1 , V2, V3
jawab :
Rs= 4+5+2 = 11 ohm
Vtot = Ix Rs = 2x11= 22 v
V1 = Ix R1 = 2x 4 = 8 v
V2 = I x R2 = 2x 5= 10 v
V3 = I x R3 = 2x 2 = 4 v
jumlahkan = 22 v = V tot
tentukan besarnya arus yang mengalir dalam rangkaian dan tegangan pada masing-masing resistor
Diket :
R1=2 ohm, R2= 3 ohm, R3= 5 ohm
V= 24 v
Dity : I dan V1, V2, V3
Rs= R1 +R2+R3 = 2+ 3+5 = 10 ohm
I= V/Rs= 24/10 = 2,4 A adalah nilai I tot= I1=I2=I3
V1= Ix R1 = 2,4 x 2 = 4,8 v
V2= Ix R2 = 2,4 x 3 = 7,2 v
V3= Ix R3 = 2,4 x 5 = 12 v
Jumlah = 24 volt = Vtot
Karakteristik rangkaian Hambatan Paralel :
1.Cara menyusun rangkaian cenderung lebih rumit.
2.Semua komponen listrik terpasang secara bersusun atau sejajar.
3.Kabel penghubung pada sebuah rangkaian memiliki percabangan.
4.Terdapat beberapa jalan yang dapat dilalui oleh arus.
5.Arus yang mengalir pada setiap cabang memiliki besar nilai yang berbeda.
6.Setiap komponen yang terpasang mendapat besar arus yang berbeda.
7.Semua komponen mendapat tegangan yang sama besar.
8.Hambatan totalnya lebih kecil dari hambatan pada tiap-tiap komponen penyusunnya.
I total
= I 1+ I 2 + I 3 + I 4
V total
= V 1 = V 2 = V3 = V4
1
= 1 + 1 + 1 + 1
Rp
R1
R2
R3
R4
Perhatikan rangkaian berikut!
Diketahui besarnya R1 = 4 Ohm, R2 = 12 Ohm, dan R3 = 6 Ohm. Jika tegangan
totalnya 12 Volt, tentukan besarnya arus yang mengalir pada R2!
1/ Rp = 1/ 4 + 1/12 + 1/6 = 3+1+2 /12=6/12
Rp = 12/6= 2 ohm
I2= V/ R2= 12/ 12= 1 A
• Perhatikan gambar rangkaian listrik parallel berikut!!
• Jika R1 = 6 ohm, R2= 9 ohm, R3 = 18 ohm serta memiliki tegangan 9 volt,
tentukan besar arus pada rangkaian dan arus pada masing -masing hambatan.
• Diket : R1= 6 ohm, R2=9ohm, R3= 18 ohm, V= 9v
• Dity : A.Itotal dan B.I1, I2, I3
• 1/Rp= 1/R1 + 1/R2+1/R3 = 1/6+ 1/9+ 1/18
•
= 3+2+1 /18 = 6/18
•
Rp = 18/6 = 3 ohm
• A. Itot= V/Rp = 9/3 = 3 A
bagaimana tegangan pada
• B I1 = V/ R1 = 9/6 = 1,5 A tiap hambatan = SAMA
•
I2 = V/ R2 = 9/9 = 1 A
karena rangkaian hambatan sama
•
I3 = V/R3 = 9/ 18= 0,5 A
• Jumlah = 1,5+1+0,5=3 A = Itot
Kelebihan rangkaian hambatan seri
• Jumlah kabel penghantar yang dibutuhkan pada rangkaian seri lebih
sedikit atau hemat kabel.memasangnya mudah
• Biaya pemasangan lebih murah.
Kekurangan rangkaian hambatan seri
• Apabila salah satu beban putus atau padam, maka beban yang lain
akan ikut padam.
• Lampu yang dirangkai secara seri tidak bisa menyala sama terang. Hal
itu karena tegangan yang ada di setiap lampu berbeda-beda,
bergantung besarnya hambatan/R.
• Contoh rangkaian seri: senter
• Kelebihan rangkaian hambatan paralel
• Seluruh lampu yang dirangkai paralel akan menyala sama terang.
• Jika salah satu lampu padam, lampu yang lain tidak akan terpengaruh.
• 2. Kelemahan rangkaian paralel
• Kabel yang dibutuhkan lebih banyak, merangkainya lebih
sulit,sehingga biaya yang dibutuhkan lebih besar daripada instalasi
rangkaian seri.
• Besarnya arus yang mengalir di setiap beban tidak sama, bergantung
besarnya hambatan pada beban.
• Contoh: Rangkaian listrik yang dipasang di rumah
Latihan soal rangkaian gabungan
• 2. Soal UN IPA SMP 2012/2013 SP 33 No.13
Perhatikan gambar rangkaian listrik di samping! Bila hambatan dalam sumber
tegangan diabaikan, maka voltmeter V menunjukkan tegangan terukur sebesar…
• A. 4 V B. 6 V C. 9 V
•
•
•
•
•
D. 10 V
Diket: R1=3,6 Ohm, R2=6ohm,R3= 4ohm, I= 1,5 A
Dity : V
1/Rp= 1/R2 +1/R3= 1/6+1/4 = 2+3 /12 =5/12
Rp= 12/5 = 2,4 ohm
Rs/ Rtot = R1 + Rp= 3,6 + 2,4 = 6 ohm
• V= I x Rtot = 1,5 x 6 =
9v
3,6
2,4
Perhatikan rangkaian campuran diatas , hitung hambatan pengganti dan
Kuat arus yang mengalir pada rangkaian
diket : R1=2 ohm, R2= 4 ohm, R3= 12ohm,R4= 4 ohm, V= 12v
dity : Rtot dan Itot
1/Rp = 1/R2 +1/R3 = 1/ 4 + 1/ 12= 3+1 /12= 4/12
Rp= 12/4 = 3 ohm
Rtot/ Rs= R1+Rp+R4= 2+3+4 = 9 ohm
Itot= V/Rtot= 12/9= 1, 33 A
• Soal UN Fisika SMP 2009 P12 No. 16
• Perhatikan rangkaian listrik di
• samping ini!Jika R1 = R2 = 10 Ω
• R3 = R4 = 8 Ω
• Berapakah besarnya kuat arus (I) yang mengalir ?
• A. 0,54 A
• B. 2 A
• C. 36 A
• D. 288 A